Guide till EMC, EMI, RFI och ESD

EMC, EMI, RFI och ESD beskriver olika delar av samma större område: hur elektronik påverkas av elektriska, magnetiska och elektromagnetiska fenomen. EMC är målet, EMI och RFI är störningar som behöver hanteras, och ESD är en särskild typ av elektrisk händelse som kan skada eller störa känslig elektronik.

EMC

EMC står för elektromagnetisk kompatibilitet. Det beskriver en produkts eller ett systems förmåga att fungera i sin elektromagnetiska miljö utan att störa annan utrustning eller själv bli störd.

EMI

EMI står för elektromagnetisk interferens. Det är själva störningen som kan påverka elektronik, signaler, kablage eller system.

RFI

RFI står för radiofrekvent interferens. Det är en typ av EMI som sker inom radiofrekvensområdet.

ESD

ESD står för elektrostatisk urladdning. Det är en plötslig urladdning av statisk elektricitet, till exempel när en person eller komponent laddas upp och sedan urladdas mot elektronik.

Vad är EMC?

EMC betyder elektromagnetisk kompatibilitet. Det handlar om att elektriska och elektroniska produkter ska kunna fungera tillsammans i samma miljö utan att orsaka oacceptabla störningar och utan att själva påverkas negativt av störningar.

EMC behöver klara två saker samtidigt:

  1. Den ska inte avge för mycket elektromagnetiska störningar.
  2. Den ska tåla en rimlig nivå av störningar från omgivningen.

EMC är därför inte en enskild komponent, utan ett resultat av flera designval. Det kan handla om kapsling, jordning, kablage, filter, skärmning, tätningar, layout, materialval och testning.

Hos Swelex finns EMC-lösningar samlade inom EMC, RFI- & EMI-skärmning, där olika typer av skärmning, tätningar och relaterade lösningar används för att minska elektromagnetiska störningar i tekniska miljöer.

Vad är EMI?

EMI står för elektromagnetisk interferens. Det är oönskad elektromagnetisk störning som kan påverka elektrisk eller elektronisk utrustning.

EMI kan uppstå från många olika källor, till exempel:

  • motorer och frekvensomriktare
  • switchade nätaggregat
  • kablar och ledare
  • radiosändare
  • reläer och kontaktorer
  • kretskort och elektronikmoduler
  • åska, transienter och snabba spänningsförändringar

EMI kan spridas på olika sätt. Den kan ledas via kablar och ledare, eller strålas genom luften som elektromagnetisk energi. Därför används olika skyddsmetoder beroende på störningens källa, frekvensområde och spridningsväg.

Exempel på lösningar är skärmade kapslingar, ledande tätningar, jordning, ferriter, filter och anpassad kabeldragning.

Vad är RFI?

RFI står för radiofrekvent interferens. Det är elektromagnetisk störning inom radiofrekvensområdet.

RFI kan ses som en underkategori till EMI. All RFI är alltså EMI, men all EMI är inte RFI.

RFI är särskilt relevant i system där radiokommunikation, antenner, trådlös teknik, mätutrustning eller känsliga signaler ingår. Störningar inom radiofrekvensområdet kan påverka exempelvis datakommunikation, sensorer, styrsystem, medicinteknisk utrustning och försvarsapplikationer.

För att hantera RFI används ofta skärmning, filtrering, rätt kapslingsdesign och ledande övergångar mellan kapslingens delar. Swelex arbetar exempelvis med EMC, RFI- & EMI-skärmning för elektronik, kablage, kapslingar, skåp, rum och tekniska miljöer där elektromagnetiska störningar behöver minimeras.

Vad är ESD?

ESD står för electrostatic discharge, eller elektrostatisk urladdning på svenska. Det är en snabb urladdning av statisk elektricitet mellan två objekt med olika elektrisk potential.

Ett vanligt exempel är när du får en liten stöt efter att ha gått över ett golv och sedan rör vid ett metallföremål. I vardagen är det oftast ofarligt, men i elektronikproduktion, service, testmiljöer och känsliga tekniska system kan ESD orsaka skador eller latenta fel i komponenter.

ESD skiljer sig från EMC, EMI och RFI genom att det inte primärt beskriver kontinuerliga elektromagnetiska störningar. Det handlar i stället om snabba urladdningshändelser som kan påverka eller skada elektronik.

ESD-skydd kan omfatta:

  • ESD-säkra arbetsplatser
  • jordning av personal och utrustning
  • antistatiska material
  • skyddskomponenter
  • rätt hantering av kretskort och komponenter
  • förpackning och transportskydd

Vad är elektromagnetisk strålning?

Elektromagnetisk strålning är energi som rör sig i form av elektriska och magnetiska fält. Den kan förekomma naturligt, till exempel som ljus och värmestrålning, men också skapas av elektrisk och elektronisk utrustning.

Inom EMC handlar man ofta om den del av elektromagnetisk energi som kan störa elektronik eller kommunikation. Det kan vara signaler som strålar från kablar, kretskort, kapslingar eller annan utrustning.

Elektromagnetisk strålning är inte alltid ett problem. Många system är byggda för att sända eller ta emot elektromagnetiska signaler, till exempel radio, WiFi, radar och mobilkommunikation. Problemet uppstår när strålningen påverkar utrustning på ett oönskat sätt eller överskrider kravnivåer.

Se våra tryckgivare

Vad är det elektromagnetiska spektrumet?

Det elektromagnetiska spektrumet beskriver hela området av elektromagnetisk strålning, från låga frekvenser till mycket höga frekvenser.

I spektrumet finns bland annat:

  • lågfrekventa elektriska och magnetiska fält
  • radiovågor
  • mikrovågor
  • infraröd strålning
  • synligt ljus
  • ultraviolett strålning
  • röntgenstrålning
  • gammastrålningFör EMC-arbete är frekvensområdet viktigt eftersom olika störningar kräver olika åtgärder. En lösning som fungerar bra mot högfrekvent RFI är inte automatiskt rätt för lågfrekventa magnetfält. Därför behöver man veta om problemet handlar om ledningsbundna störningar, strålande störningar, radiofrekventa signaler eller magnetiska fält.Exempelvis används ferriter ofta för att dämpa högfrekventa störningar på kablar och ledare. Läs mer om ferrit för EMI-avstörning hos Swelex.
Se våra temperaturgivare

För EMC-arbete är frekvensområdet viktigt eftersom olika störningar kräver olika åtgärder. En lösning som fungerar bra mot högfrekvent RFI är inte automatiskt rätt för lågfrekventa magnetfält. Därför behöver man veta om problemet handlar om ledningsbundna störningar, strålande störningar, radiofrekventa signaler eller magnetiska fält.

Exempelvis används ferriter ofta för att dämpa högfrekventa störningar på kablar och ledare. Läs mer om ferrit för EMI-avstörning hos Swelex.

Skillnaden mellan EMC, EMI, RFI och ESD i praktiken

Det enklaste sättet att förstå begreppen är att se dem i en praktisk konstruktionssituation.

Tänk dig ett elektronikskåp med styrsystem, kablage, nätaggregat och kommunikationsutrustning. Om systemet ska fungera utan att störa annan utrustning och utan att påverkas av sin omgivning handlar det om EMC.

  • Om nätaggregatet eller kablaget skapar oönskade störningar som påverkar signalerna handlar det om EMI.
  • Om störningen ligger inom radiofrekvensområdet och påverkar trådlös kommunikation eller känslig RF-utrustning handlar det om RFI.
  • Om en operatör eller komponent laddas upp statiskt och laddar ur mot elektroniken handlar det om ESD.

Samma system kan alltså behöva hantera alla fyra områdena, men med olika lösningar.

Begrepp Betyder Beskrivning Typiska lösningar
EMC Elektromagnetisk kompatibilitet Förmågan att fungera utan att störa eller störas Skärmning, filter, jordning, tätningar, designåtgärder
EMI Elektromagnetisk interferens Oönskade elektromagnetiska störningar Filter, ferriter, skärmning, kabeldragning, kapsling
RFI Radiofrekvent interferens EMI inom radiofrekvensområdet RF-skärmning, ledande tätningar, filter, skärmade kapslingar
ESD Elektrostatisk urladdning Snabb urladdning av statisk elektricitet ESD-skydd, jordning, antistatiska material, skyddskomponenter

Hur uppstår elektromagnetiska störningar?

Elektromagnetiska störningar kan uppstå när elektrisk energi förändras snabbt, när strömmar växlar, när signaler sänds eller när komponenter arbetar med höga frekvenser. Vanliga störkällor är:

  • switchade nätaggregat
  • motorstyrningar
  • frekvensomriktare
  • reläer
  • kontaktorer
  • kraftkablar
  • radioutrustning
  • datakommunikation
  • kretskort med snabba signaler
  • transienter och åska

Störningar kan vara ledningsbundna eller strålande. Ledningsbundna störningar sprids via kablar, jordplan eller matning. Strålande störningar sprids genom luften via elektromagnetiska fält.

För att välja rätt skydd behöver man därför förstå både källan och vägen som störningen tar.

Hur skyddar man elektronik mot EMI och RFI?

Det finns sällan en enda lösning som löser alla EMC-problem. I stället kombineras ofta flera åtgärder beroende på applikation. Vanliga metoder är:

  • skärmning av kapslingar, rum eller skåp
  • ledande packningar och tätningar i öppningar
  • ferriter och filter på kablar
  • korrekt jordning och potentialutjämning
  • avstånd mellan känsliga och störande komponenter
  • skärmade kablar
  • rätt kabelgenomföringar
  • genomtänkt kretskortsdesign
  • skydd mot transienter och överspänning

För större miljöer eller känslig utrustning kan skärmade skåp vara relevanta. För kapslingar, luckor och öppningar kan ledande tätningar, exempelvis stickade packningar eller clip-on EMI-packningar, bidra till att bibehålla skärmning över skarvar.

När behöver man skärmning?

Skärmning behövs när elektronik behöver skyddas mot elektromagnetiska störningar, eller när utrustningen själv riskerar att störa annan elektronik. Det kan gälla:

  • elektronikskåp
  • kapslingar
  • apparatskåp
  • kablage
  • server- och datacentermiljöer
  • medicinteknisk utrustning
  • test- och laboratoriemiljöer
  • industriella styrsystem
  • försvars- och flygapplikationer
  • transport- och järnvägsmiljöer

Skärmningen behöver ofta vara obruten för att fungera effektivt. Därför spelar öppningar, luckor, ventilationsytor, kabelgenomföringar och skarvar stor roll. En kapsling kan ha bra skärmande egenskaper i materialet, men ändå läcka störningar om övergångarna inte är rätt tätade.

För öppningar i kapslingar kan exempelvis ledande tyg över skumgummipackningar, elektriskt ledande o-ringar och profiler eller riktade trådar i silikon vara relevanta lösningar.

När behöver man filter?

Filter används när störningar behöver dämpas i kablar, ledare eller matning. Det kan handla om att hindra störningar från att lämna en produkt, eller att hindra externa störningar från att ta sig in.

Ferriter är ett vanligt exempel på en enkel och effektiv filterlösning för högfrekventa störningar. De kan monteras runt kablar och ledare och bidra till att dämpa EMI och RFI utan att hela konstruktionen behöver byggas om.

Swelex erbjuder ferrit för EMI-avstörning, inklusive EMI-ferritkärnor, ferritringar och EMC-ferritfilter för olika typer av applikationer.

När behöver man EMC-tätningar?

EMC-tätningar används när skärmningen behöver fortsätta över en skarv, lucka, dörr eller annan öppning. Utan en ledande tätning kan öppningen fungera som en läckpunkt där elektromagnetiska störningar tar sig in eller ut. Exempel på EMC-tätningar är:

  • ledande silikonprofiler
  • ledande o-ringar
  • stickade packningar
  • clip-on EMI-packningar
  • ledande tyg över skum
  • riktade trådar i silikon
  • berylliumkopparfingrar
  • form-in-place-packningar

Rätt tätning beror på bland annat kompression, material, miljökrav, öppningsfrekvens, spaltmått och krav på elektrisk kontakt. Läs mer i guiden Så väljer du rätt EMI-/EMC-tätning.

Vanliga missförstånd

Ett vanligt missförstånd är att EMC och EMI betyder samma sak. Det gör de inte. EMC är egenskapen eller målet: att utrustningen fungerar elektromagnetiskt tillsammans med sin omgivning. EMI är störningen som kan hindra det målet.

Ett annat missförstånd är att RFI är något helt separat från EMI. RFI är snarare en särskild typ av EMI inom radiofrekvensområdet.

Det är också vanligt att ESD blandas ihop med EMI. ESD kan absolut orsaka störningar och skador i elektronik, men det handlar om en snabb elektrostatisk urladdning snarare än en kontinuerlig elektromagnetisk störning.

Slutligen är det lätt att tro att skärmning alltid räcker. I praktiken kan en robust EMC-lösning behöva kombinera skärmning, filtrering, jordning, tätningar och rätt konstruktion från början.

Vanliga frågor om EMC, EMI, RFI och ESD

  • Vad är EMC? 

  • EMC står för elektromagnetisk kompatibilitet. Det betyder att elektrisk eller elektronisk utrustning ska kunna fungera i sin elektromagnetiska miljö utan att störa annan utrustning och utan att själv påverkas negativt av störningar. 

  • Vad är EMI? 

  • EMI står för elektromagnetisk interferens. Det är oönskade elektromagnetiska störningar som kan påverka elektronik, signaler, kablar eller system. 

  • Vad är RFI? 

  • RFI står för radiofrekvent interferens. Det är en typ av elektromagnetisk störning som sker inom radiofrekvensområdet. RFI är alltså en form av EMI.

  • Vad är ESD? 

  • ESD står för electrostatic discharge, eller elektrostatisk urladdning. Det är en snabb urladdning av statisk elektricitet som kan störa eller skada känslig elektronik. 

  • Vad är skillnaden mellan EMC och EMI? 

  • EMC är målet eller egenskapen: att utrustning fungerar utan att störa eller störas. EMI är själva störningen som kan göra att EMC-kraven inte uppfylls. 

  • Vad är skillnaden mellan EMI och RFI? 

  • EMI är ett bredare begrepp för elektromagnetiska störningar. RFI är EMI inom radiofrekvensområdet. 

  • Vad är elektromagnetisk strålning? 

  • Elektromagnetisk strålning är energi som rör sig i form av elektriska och magnetiska fält. Inom EMC är den relevant när strålningen orsakar oönskade störningar eller påverkar elektrisk utrustning.

  • Vad är det elektromagnetiska spektrumet? 

  • Det elektromagnetiska spektrumet beskriver hela området av elektromagnetisk strålning, från låga frekvenser till radiovågor, mikrovågor, synligt ljus och högre frekvenser. 

  • Hur skyddar man elektronik mot EMI och RFI? 

  • Vanliga metoder är skärmning, filtrering, ferriter, ledande tätningar, jordning, skärmade kablar och rätt konstruktion av kapslingar och kretskort. 

  • När behövs EMC-tätningar? 

  • EMC-tätningar behövs när skärmningen måste fortsätta över luckor, dörrar, kapslingsskarvar eller andra öppningar där elektromagnetiska störningar annars kan läcka in eller ut. 

Så väljer du rätt väg framåt

Om du är i tidig fas och behöver förstå begreppen är EMC, EMI, RFI och ESD viktiga att hålla isär. Om du däremot arbetar med en faktisk konstruktion behöver begreppen snabbt översättas till praktiska val. Börja med att kartlägga:

  • vilken typ av störning som är aktuell
  • om störningen är ledningsbunden eller strålande
  • vilket frekvensområde som är relevant
  • om problemet gäller emission, immunitet eller båda
  • vilka öppningar, kablar och övergångar som finns i konstruktionen
  • vilka miljökrav som påverkar materialvalet
  • om lösningen behöver vara standardiserad eller kundanpassad

När dessa faktorer är tydliga blir det enklare att välja mellan skärmning, filter, ferriter, tätningar, skärmade skåp eller en kombination av flera lösningar.

Swelex hjälper företag att välja EMC-, EMI- och RFI-lösningar utifrån applikation, frekvensområde, miljökrav, material, montering och skyddsnivå. Besök EMC, RFI- & EMI-skärmning eller kontakta Swelex för teknisk rådgivning.

Kontakta oss