¿Cómo verificar si un componente puede funcionar en campos magnéticos fuertes?

Quiero diseñar mi PCB para que funcione bien incluso cuando la coloquemos junto a un imán de neodimio. ¿Cómo verificar si mi componente puede funcionar en tales condiciones sin blindaje?

Puede esperar problemas potenciales si un dispositivo contiene un conductor en movimiento, "material magnético" o está diseñado como un dispositivo sensible o sensor de campo magnético, eléctrico o electromagnético.

El campo magnético disminuye con el cubo inverso de la distancia desde el centro del dipolo Norte-Sur, por lo que en la mayoría de los casos se vuelve bastante pequeño con bastante rapidez. (El campo de cada polo disminuye como el cuadrado inverso (no mucha gente se da cuenta de esto) y la suma vectorial del par de dipolos se aproxima al cubo inverso a muchas longitudes de imán lejos del centro del dipolo).

Un imán moderno de tierras raras de alta resistencia (generalmente Nd2Fe14B) producirá alrededor de 1 Tesla a la mitad de la longitud de un dipolo magnético (NS) desde la cara del polo. es decir, imán largo (o profundo) = campo externo profundo. Puede pretender que eso significa que será aproximadamente 1/8 de T a 1,5 longitudes de imán y 1/27 Tesla a 2,5 longitudes de imán, etc.

Un acelerómetro MEMS (probablemente) contiene conductores en movimiento y, por lo tanto, puede tener algunos problemas. Es de esperar que su hoja de datos lo diga si esto fuera importante.

Cualquier dispositivo con núcleo magnético que no esté blindado, y algunos que lo estén, podrían verse afectados. Por ejemplo, una bobina con una barra de ferrita o una bobina con núcleo de ferrita o hierro tendría la curva AC BH movida por un valor de compensación de CC por el campo del imán y, dependiendo de la fuerza del imán y la proximidad, podría empujar un diseño a la saturación o más profundo. en saturación de lo que sería de otro modo.

Un altavoz o auricular de estilo magnético podría verse afectado.

Una celda Hall, un sensor GMR, un sensor AMR y otros dispositivos explícitamente sensibles al campo magnético 'podrían divertirse'.

Cualquier movimiento mecánico común del medidor podría verse afectado (bobina móvil, hierro móvil, núcleo de aire, ...)

Cualquier motor eléctrico (DC brushless, con escobillas, de inducción, paso a paso, actuador de cabeza,...), relé o actuador que utilice campos magnéticos podría verse afectado

Quizás:

Memoria FRAM, memoria central

Arco largo:

Sable de luz, celda de energía de dilitio, ...

Debería estar bien:

Siempre que no haya componentes sensibles específicamente magnéticos -

Circuitos integrados, analógicos y digitales, memoria, RF (nótese los núcleos del inductor), ..
Pasivos de batería: resistencia, condensador, ...
Inductor, con núcleo de aire.

Si está interesado en cómo probarlo, supongo que probar su situación típica y escribir una documentación debería estar bien Siempre que estoy fuera de una situación típica o estandarizada, trato de pensar en una configuración razonable con cierta seguridad. factor calculado en, tal vez 1.5 o 2. Por ejemplo, si su aplicación tiene un imán en un lado de su tablero, podría intentar construir un yugo ferromagnético (acero) que dirija el campo hacia los componentes que sospecha que son sensibles, o usar dos imanes a ambos lados del tablero. Además, puede preguntarle a un laboratorio de pruebas si pueden verificar campos de baja frecuencia realmente fuertes.

Con bobinas médicas como estas, puede crear densidades de flujo de hasta 5 T: Fuente

Para las cosas más habituales, hay una configuración de prueba que forma parte de una prueba de conformidad EMI estándar:

Para campos de baja frecuencia (como los que parecen interesarle), coloca su dispositivo en medio de un marco grande con un bucle (bobina magnética) a su alrededor, y pasa bastante corriente a través del bucle, creando un fuerte campo magnético.

Una configuración de prueba típica se ve así: Fuente

Esta configuración parece bastante fácil y podrías prepararla en casa; la parte difícil y costosa sería la calibración. Incluso he estado en grandes laboratorios de prueba de EMC que usaron bobinas hechas a sí mismas para esta prueba.

Solo por diversión: una fuente práctica y cotidiana de interferencia con campos tan fuertes como los que se probaron con el dispositivo en la imagen de arriba generalmente se ve así: Fuente

o esto: Fuente

... o como el yugo de deflexión en un monitor CRT: Fuente

Por otra parte, con los campos electromagnéticos, los transmisores y los receptores son elementos duales, por lo que el televisor también es un receptor de campos externos de baja frecuencia: pregúntele al tipo que vive en la casa en la imagen de arriba que ve las noticias de las ocho en un televisor CRT: la imagen con el motor rojo, no la del tren ICE; la calidad de la geometría de la imagen de su televisor podría no ser exactamente estable.