Pregunta:
Cajas no metálicas
CH
2010-04-23 05:29:05 UTC
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Esta pregunta está realmente dirigida a carcasas de computadoras, pero supongo que también se aplica a otras carcasas de PCB. La mayoría de las carcasas de computadoras con las que me encuentro son de aluminio o de algún otro metal; Según tengo entendido, esto se debe a las siguientes propiedades:

1) térmica, una carcasa de metal disipará muy bien el calor aplicado a cualquier punto y lo conducirá a las áreas más frías (exteriores). Además, no se quema (aunque muchas cajas también tienen plástico)

2) RF, una caja de metal protegerá de la interferencia externa y también evitará que los EMF internos interfieran con otras cosas.

3) resistencia, para mantener el equipo pesado en su lugar y protegerlo.

4) conectado a tierra, agregue un nivel de protección eléctrica al tener una caja de metal conectada a tierra alrededor de los componentes.

Mi pregunta es esta: ¿por qué no se pueden usar otros materiales si estas son las únicas preocupaciones? Otros materiales pueden ser más baratos, más fáciles de conseguir o trabajar, más livianos y, lo que es más importante, más baratos .

Por ejemplo, la madera tiene buenas propiedades para el n. ° 3, puede ser fuerte y los servidores no necesitan ser portátiles mucho, por lo que solo necesita ser tan fuerte como para no desmoronarse cuando está parado allí. El n. ° 4 no es realmente necesario, el n. ° 1 es importante, pero la mayoría de las computadoras ya usan ventiladores y disipadores de calor (rara vez el gabinete en sí se usa como disipador de calor), por lo que con un flujo de aire bien planificado, los gabinetes no necesitan ser térmicamente conductores (tal vez térmicos). aunque los sensores pueden ser más importantes); que deja el # 2.

Ahora, ¿sería posible usar algún tipo de cinta metálica en el interior de la caja? He visto una cinta de RF gruesa, pero eso es caro. Hasta donde yo sé, el papel de aluminio (para hornear) es principalmente plástico con una fina capa de aluminio. He visto cinta de aluminio barata (para el techo) pero supongo que se parece mucho al papel de aluminio para hornear; ¿Qué tan gruesa debe debe ser la capa y se puede hacer de forma económica? ¿Puedo usar algo como alambre de gallinero?

Tres respuestas:
#1
+5
pingswept
2010-04-25 01:20:50 UTC
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En cuanto al grosor del metal necesario para el blindaje: el conductor utilizado como blindaje tiene que ser más grueso que la "profundidad de la piel" del metal en las frecuencias que está intentando bloquear. Según un libro de texto [1] que tengo aquí, 1 micrón es suficiente en la práctica.

[1]: Engineering Electromagnetics, Inan e Inan, 1999, p. 322.

Buena respuesta, gracias, aunque ¿en qué frecuencias se basa? Me pregunto si hay alguna forma de probar esto.
Puede calcular la profundidad de la piel aquí: http://www.microwaves101.com/encyclopedia/calsdepth.cfm La profundidad disminuye a medida que aumenta la frecuencia. Una implicación de esto, si lo entiendo correctamente, es que el ruido de baja frecuencia, como el zumbido de 60 Hz, es difícil de bloquear.
Entonces, según esa calculadora, para bloquear 60 Hz una sola hoja de papel de aluminio para hornear no es lo suficientemente gruesa, ¿verdad?
Otra buena pregunta, ¿qué tipo de frecuencias necesitamos bloquear ?, es decir, ¿qué tipo de radiación externa puede ser dañina para la computadora, y qué frecuencias generará la propia computadora que deben evitarse?
Usando los valores 280.2 uΩ * cm para resistividad y 1.00002 para rel. permeabilidad (para aluminio) con la calculadora publicada arriba, obtengo: 1Hz -> 0.843 m, 60Hz -> 10.876 cm, 20KHz -> 5.957 mm, 1MHz -> 0.843 mm, 1Ghz -> 26.64 um, 2.4GHz -> 17.2 um , 5.8GHz -> 11.06 um, 10GHz -> 8.42 um. Aunque, alguien verifique mi funcionamiento, no puedo estar seguro de nada de lo anterior. - CH hace 2 minutos
Ignora el "- CH hace 2 minutos" arriba: - /
Hola CH. Creo que tu resistividad está apagada. Debe ser de 2,802 uΩ * cm. Sospecho que leyó mal uΩ * m como uΩ * cm. Obtengo 104.89 um para 1 GHz usando 2.802 uΩ * cm y 1.00002 para la permeabilidad. ¿Esto te parece correcto?
Ah, espera, mi respuesta debería haber sido 104,89 pulgadas, no um. En um, es 2.66 um, lo que tiene más sentido, exactamente 10 veces menos que su respuesta, y la resistividad tiene raíz cuadrada en la calculadora.
Wikipedia enumera la resistividad eléctrica del aluminio a 20 ° C como '28 .2 nΩ · m ', que es 28.2 (0.001) uΩ. (100) cm = 28.2 (0.1) uΩ.cm = 282 uΩ.m amirite? :> así que mi valor se redujo en 1.8
#2
+3
davidcary
2010-09-07 09:16:20 UTC
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Hasta donde yo sé, las láminas de aluminio estampadas son la forma más barata de producir cajas de metal en masa.

Si quieres una bonita caja de madera, veo 4 opciones:

  • sin protección en absoluto. La electrónica en una caja de madera tiene casi exactamente la misma EMI / EMC como si estuviera al aire libre, o en una pecera de vidrio llena de aceite. Tengo entendido que todas las placas base de PC emiten tanta RF que tal carcasa fallaría las pruebas de la FCC, por lo que su venta es ilegal en la mayoría de los países.
  • Coloque una caja de metal dentro de la carcasa de madera, tal vez cubriendo caja de metal con chapa.
  • Cubra los peores emisores de RF con pequeñas cajas de metal unidas a la PCB. La caja de metal debe estar unida al plano de tierra de la PCB, preferiblemente en muchos puntos alrededor del perímetro. Una caja de metal aislada a menudo empeora la interferencia de RF emitida.
  • Rocíe el interior de la caja no metálica con pintura conductora y, de alguna manera, fíjela a tierra.

Las dos últimas opciones (pequeñas cajas de metal, pintura conductora en la carcasa o, a menudo, ambas en combinación) son extremadamente comunes en muchos dispositivos electrónicos de consumo que vienen en una carcasa de plástico, como teléfonos móviles, televisores, radios, etc.

Sospecho que la cinta de metal para techos o el papel de aluminio funcionarían tan bien o mejor que la pintura en aerosol conductora, pero nunca la había visto en producción (supongo que su instalación tiene un costo de mano de obra más alto correctamente que la pintura conductora).

Una breve búsqueda en Google me da (sin ningún orden en particular):

#3
+2
mtrw
2010-04-23 06:18:05 UTC
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La razón principal es la capacidad de fabricación en masa. Es muy barato y fácil sellar las carcasas de aluminio una vez que ha terminado de mecanizar, mientras que la madera requiere fresar cada pieza. Pero si está haciendo algo único o por razones estéticas, el costo de reproducción no debería ser una preocupación.

Por las otras razones:

  1. Térmica: tienes razón.

  2. RF: alambre de gallinero permitiría el paso de altas frecuencias. Si la longitud de onda de la onda EM es menor que la abertura en el metal, puede pasar. AFAIK, el papel de aluminio no tiene una capa de plástico. Debería ser lo suficientemente bueno. Pero se rompe con facilidad, por lo que debes estar bastante atento para obtener una buena cobertura. Además, necesita un poco de malla de resorte o algo alrededor de las bridas o tapas, etc. para garantizar que la conexión eléctrica se lleve a la vuelta de la esquina. Tenga en cuenta que el contacto debe ser continuo alrededor de cualquier abertura. En teoría, el grosor del metal no debería afectar el blindaje (siempre y cuando el metal no se rompa), pero no conozco suficiente ingeniería de RF para afirmar esto realmente.

  3. Resistencia: si su caja se asienta en el piso, la madera debería funcionar bien. Si se monta en un bastidor, tendrá que decidir qué hacer con la brida de montaje. La resistencia al corte de la madera no es tan buena como la del metal, por lo que es posible que tengas que fabricar la brida con metal y usar muchos pernos para conectarla a la madera. La madera es más pesada para un volumen dado, por lo que la brida tendrá que soportar más carga.

  4. Tierra: no estoy muy seguro de esto. Supongo que los rayos son la razón principal por la que debes preocuparte por esto, y no estoy seguro de cuánta protección te brindaría la carcasa de metal en esa situación. De todos modos, su jaula de RF debe estar conectada a tierra, por lo que tal vez termine con un poco de papel de aluminio carbonizado para limpiar. Si alguien empuja algo de metal a través de la caja y hace contacto con la fuente de alimentación, el metal más grueso en la caja de RF ayudaría.

Pero, ¿qué tan grueso debe ser el metal? y ¿Sería adecuada la cinta del techo? Solo iba a usar tornillos para poner a tierra la lámina y hacer conexiones en las esquinas. Me sorprende que este tipo de esto no esté ya en la red (mientras que la PC de tanque de peces de aceite mineral sí lo está), así que temía que hubiera una buena razón por la que me había perdido; Ahora que lo pienso, ¿qué protección de RF obtiene la PC de pecera?
Con respecto a la conexión a tierra, me refería a si había un contacto expuesto o algo; Si empuja un destornillador allí, probablemente se producirá un cortocircuito con la carcasa conectada a tierra primero.
Actualicé mi respuesta, pero como verá, realmente no conozco las respuestas a sus puntos adicionales. Y no sé nada de la pecera :)


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 2.0 bajo la que se distribuye.
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