Interferencia Electromagnética - Transitorios

 

La interferencia electromagnética o EMI (ElectroMagnetic Interference) es uno de los principales enemigos de los equipos electrónicos y se puede presentar en cualquier lugar y momento causando problemas, daños y perdidas imprevisibles. La EMI se puede manifestar de muchas maneras; por ejemplo cuando cae un rayo y este genera transientes o picos de voltaje muy elevados que dañan los equipos electrónicos, también aparece cuando los equipos se encuentran cerca de una fuente emisora electromagnética potente  como puede ser una radio emisora o una estación de TV.

A las causas de la  Interferencia Electromagnética las podemos clasificar en dos categorías:  los transientes (transitorios) y las señales constantes.

Transientes - Son fenómenos puntuales y únicos, pueden presentarse uno detrás de otro o juntos, que se caracterizan por ser pulsos de gran cantidad de energía y de muy corta duración con muy cortos tiempos de subida y bajada de la señal.
Señales constantes - Son interferencias que están presentes todo el tiempo, se caracterizan por ser de mucho menos energía, ser periódicas o repetitivas y tener mucho menos contenido de frecuencias que los transientes.


Origen de los transientes
Debido a su espectacularidad y por los efectos dramáticos que producen y también por ser mucho mas difíciles de entender, los transientes se vuelven unos fenómenos mas interesantes de estudiar y analizar que las señales constantes.
 
Las causas mas comunes de aparición de transientes son:

   1. Los rayos.
   2. Transientes eléctricos rápidos o EFT (Electrical Fast Transients).
   3. Descargas electrostáticas o ESD (Electrostatic Discharge).
   4. Por la conmutación de cargas inductivas.
   5. También aunque afortunadamente una fuente mucho menos común son los pulsos nucleares electromagnéticos o NEMP (Nuclear ElectroMagnetic Pulse) que son los que aparecen cuando detona una bomba atómica.


Como se producen

    * Un rayo se produce cuando existe una diferencia de potencial muy grande entre una nube y la tierra produciendo una ionización del aire que crea un camino de descarga entre ellos. La duración de la descarga está en el orden de los microsegundos y el pico de corriente va desde 1 a 200 KA.
    * Los EFT o transientes eléctricos rápidos aparecen casi siempre cuando se produce la conmutación repetitiva de cargas inductivas.
    * Los ESD o descarga electrostática se producen cuando dos cuerpos que no son conductores eléctricos y que entre ellos existe una diferencia de potencial se acercan o se separan.
    * La conmutación de cargas inductivas produce transientes cuando la corriente que circula por una inductancia o bobina se interrumpe. Los generadores de este tipo de transientes suelen ser: los motores eléctricos, los refrigeradores, los aires acondicionados, etc.


Dispositivos para la supresión de transientes

    * MOV (Metal Oxide Varistor)  - VDR (the English Voltage Dependent Resistor)
Mov - Varistor - Metal Oxide Varistor
Ante la precencia de un transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a un valor muy bajo. De esta manera el transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esta forma los componentes electrónicos del circuito.

    * TVS  (Transient Voltage Suppressor)
    * Dispositivos Salta chispas (spark gaps)

Salta chispas - Spark gaps

    * Tubos de descarga de gas. Están construidos con tres electrodos dentro de una cápsula herméticamente sellada y llena con gas inerte (una mezcla de Hidrógeno y Argón). Funcionan de manera similar a los salta chispas con voltajes de  activación comprendidos entre los 80 y cientos de voltios. Los hay de dos y tres electrodos.


 * Diodos supresores de transitorios (transient voltage suppressors diode).  Al diodo supresor de transitorios lo podríamos comparar en funcionamiento con el de un zener,  pero el diodo supresor es mas rápido y maneja corrientes muy altas en periodos pequeños de tiempo.
Diodo supresor de transitorios - transient voltage suppressors diode



Clasificación de los Supresores

De acuerdo a el lugar donde sean instalados los supresores, la norma IEEE C62.41 determina 3 categorías:

Supresores Tipo A.

Son los que que se instalan como protección directa de los equipos electronicos o cargas, por lo general se encuentran en las salidas de tomacorriente, en los multitomas, etc.

Supresores Tipo B.

Son los que se instalan como protección de alimentadores de gran potencia y a la entrada o salida de tableros de distribución secundarios.

Supresores Tipo C.

Son los que se instalan como protección principal en la entrada de la instalación contra sobretensiones externas. En la entrada entre el transformador y el primer tablero de distribución principal.


Circuitos

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