Warum ist ein gehäuseloser PC kein EMI-Problem?

So wie ich es verstehe, ist das Gehäuse eines PCs aus Metall, damit es ein EMI-Gehäuse um die elektronischen Teile bilden kann. Meine Ansicht wird durch leitfähige Fingerstreifen um die Verbindungskanten verstärkt.

Dies ist ein selbstgebauter PC ohne Gehäuse:-

Wand-PC

Ich vermute, dass die schwarze Rückwand mit den vier Armen auch Eigenbau ist. Wahrscheinlich ist es Sperrholz. Dies sind Hunderte von Watt (Motherboard + 2 High-End-GPUs) von vollständig exponierter Elektronik, die mit ~4 GHz läuft und sich über mindestens einen Quadratfuß verteilt. Das muss irgendwie ein Ariel sein. Es gibt viele andere Beispiele, wenn Sie „wandmontierter PC“ googeln . Und es gibt natürlich all die modischen Einplatinencomputer wie Raspberry Pis, die in Schuhkartons mit 1,2 GHz laufen. Oder PC-Gehäuse aus Glas.

Da die EMI-Vorschriften immer strenger werden, dachte ich, dass EMI ein Problem ist. Ich habe gelesen, dass dies für Gerätedesigner große Kopfschmerzen bereiten kann. Ist es nicht wirklich das Problem, das die Behörden ausmachen? Oder wird der Besitzer dieses PCs nie ein Mobilfunksignal empfangen, kein klares Fernsehen sehen können oder innerhalb von Stunden sterilisiert werden?

Ich habe EMI/RFI-Emissionen und Computergehäuse , Nichtmetallgehäuse und EMI-Standards/Best Practices für PC-Gehäuse gelesen . Der allgemeine Ton der Antworten auf diese Fragen spricht dafür, den PC in eine Art Schutzschild einzuschließen, sei es Metall oder leitfähige Farbe / Klebeband. Warum die Mühe?

Nicht in einer Menge hergestellt, die groß genug ist, um Maßnahmen der FCC zu rechtfertigen.
Wird es mit einem FCC-Etikett geliefert oder nicht? Wenn nicht, wurde es wahrscheinlich nie getestet. Wenn ja, könnte es sich lohnen zu untersuchen, wie sie ohne Fall bestehen konnten. Ich bin mir sicher, dass es möglich ist, aber es würde viel zusätzlichen Aufwand und Liebe zum Detail erfordern.
Ihr Metallgehäuse kann abgestrahlte EMI möglicherweise nur bei ziemlich hohen Frequenzen stoppen, und alle Schlitze im Gehäuse für jede Öffnung werden wie ein Sieb undicht sein. Ihr Problem wird über alle Kabel durch EMI geleitet, und Ihr Gehäuse macht keine Kniebeuge, um zu verhindern, dass es entweicht.

Antworten (5)

Ich bin mir ziemlich sicher, dass dieses Gerät eine beträchtliche Menge an EM-Emissionen verursachen wird, aber es ist eher unwahrscheinlich, dass dies zu einem Problem für den Besitzer führt.

Hier ist der Grund:

  • Diese digitalen Schaltungen enthalten eine Reihe hochintegrierter Schaltungen, die viele Funktionen an ihren Schnittstellen bereitstellen. Es wird eher ein Breitbandrauschen als Emissionen einzelner Frequenzen erzeugt. Breitbandrauschen verursacht mit viel geringerer Wahrscheinlichkeit Probleme bei anderen Geräten/Elektronik
  • Ein dichtes Gehäuse eines PCs gibt nicht nur eine reduzierte Wattleistung ab. Daher wird ein offenes Gehäuse nur mehr Geräusche der gleichen Art verursachen, und die meisten elektronischen Geräte sind bereits darauf ausgelegt, mit dieser Art von Emissionen fertig zu werden.
  • Selbst wenn es eine Emission gibt, die beispielsweise das ISM-Band stören kann, wird sie wahrscheinlich nur die nutzbare Bandbreite bei einer bestimmten Übertragung reduzieren, indem sie das SNR senkt.
  • Selbst wenn es ernsthafte Störungen gibt, die eine bestimmte Anwendung unterdrücken, zB in Ihrer Nachbarschaft, ist es immer noch unwahrscheinlich, dass sie herausfinden, dass Sie der Übeltäter sind.

Meine Vermutung ist, dass die Designs dieser "maßgefertigten PCs" keinen ordnungsgemäßen EMI-Tests unterzogen wurden, da es so unwahrscheinlich ist, dass sie jemals für die Verletzung von CISPR-Vorschriften oder ähnlichen Vorschriften haftbar gemacht werden.

Trotzdem ist es eine Frage der Moral. Ist es in Ordnung, Regeln zu brechen, nur weil man dafür niemals haftbar gemacht wird? Wahrscheinlich nicht. Dies ist ein typisches Problem kollektiven Verhaltens. Damit die Dinge funktionieren, müssen sich die meisten Menschen (und ihre Computer) an gesetzliche Bestimmungen halten. Andernfalls würden sich die Emissionen von zu vielen schlechten Designs auf eine Weise summieren, die die Verwendung von richtig entworfener Hardware verhindert.

Das sieht nach einem Computermodul aus, nicht nach einem Verbraucherprodukt, in diesem Fall gelten andere Regeln.

Es gibt einen großen Unterschied zwischen einem Verbraucher- oder kommerziellen Produkt und einem OEM-Modul, das dazu bestimmt ist, in etwas anderes integriert zu werden. Wenn es sich um ein vollständiges Produkt handelt, das für den breiten Vertrieb bestimmt ist, muss oder soll es getestet werden, um die Anforderungen der Regulierungsbehörde der Region zu erfüllen, in der es verkauft werden soll.

Produkte, die dazu bestimmt sind, in andere Produkte integriert zu werden, müssen diese Anforderungen nicht erfüllen. Stattdessen ist das Unternehmen, das das Modul integriert, dafür verantwortlich, dass das Endprodukt den Anforderungen entspricht. Das bedeutet nicht, dass alle diese Produkte ohne Zertifizierung sind, die meisten erfüllen zumindest die Sicherheitsvorschriften.

Das mag wie ein Schlupfloch klingen, aber das ist es wirklich nicht. Tatsache ist, dass selbst wenn das Ding getestet und konform war, es keine Garantie dafür gibt, dass es, nachdem Sie es in eine Schachtel mit Anschlüssen und anderen Teilen gesteckt haben, die Tests noch besteht. Daher müssen Sie ohnehin die gesamte Baugruppe zertifizieren.

Außerdem besteht alles aus Teilen, die von anderen Unternehmen hergestellt werden, und einige dieser Teile werden wiederum von jemand anderem hergestellt. Jeder für sich ist eine potenzielle Quelle für EMI, wenn Sie sie miteinander verbinden, unabhängig davon, wie gut die einzelne Zertifizierung ist.

Wenn Sie Ihre eigenen Sachen bauen und beschließen, das Modul eines anderen in eine Plastikbox zu packen, müssen Sie es nicht testen lassen, aber Sie laufen Gefahr, dass die örtliche Funkemissionsbehörde wegen Ihres Nachbarn an Ihre Tür klopft beschwert sich, wenn er seine Lieblingssendung im Fernsehen nicht sehen kann.

Ah, es ist kein Computermodul. Mein Fehler. Ich hätte ein Gefühl für die Größe geben sollen. Es ist ein vollständiger Motherboard-basierter PC. Dieses Ding hat wahrscheinlich einen ganzen Meter Durchmesser. Diese sechs blauen runden Scheiben sind ~120-mm-Lüfter und die beiden silbernen Rechtecke bei 8 Uhr sind Festplatten. Ich vermute, dass die schwarze Halterung (mit den vier Armen) eine 60-Zoll-Flachbildfernseherhalterung ist.
@PaulUszak "Es ist ein vollständig auf Motherboards basierender PC." Das bedeutet nicht, dass es sich nicht um ein Modul handelt, das für die Integration in etwas anderes entwickelt wurde. Genauso wie Sie ein Motherboard für den Bau eines PCs kaufen, ist es auch nicht EMV-qualifiziert. die Kiste, in die du es gesteckt hast.

In diesem PC steckt Elektronik, aber auch Abschirmung. Die Festplatten befinden sich beispielsweise in Metallgehäusen, und die Verkabelung zu den Festplatten ist versteckt (vielleicht in einem Metallkanal?).

Das Netzteil (oben links) steckt in einem Stahlgehäuse. Die RAM-Module scheinen ihre eigenen Metallabschirmungen zu haben (ein Paar werkseitig angebrachter Platten). Die (großen, schicken) Dual-Grafikkarten haben auch eine Art Gehäuse, das sowohl Abschirmung als auch Kanal für Kühlluft sein kann.

Bei kurzen Drähten, die nahe an der Verdrahtungsgrundebene gehalten werden, sind elektromagnetische Emissionen minimal und können (wenn der Leiterplattendesigner dies wünscht) durch Drucken von Abschirmschichten in eine Leiterplatte zu Null gemacht werden. Wirklich, ein insgesamt geerdeter Fall ist nur eine letzte Schicht einer tiefgreifenden Verteidigungsstrategie, um zu verhindern, dass sich alle Signale gegenseitig stören.

Die Abhilfemaßnahmen gegen elektromagnetische Störungen sind gut verstanden und erfordern nicht immer eine umfassende Metallbox.

"Die RAM-Module scheinen ihre eigenen Metallabschirmungen zu haben" - nicht wirklich Abschirmungen, sie sind Heatspreader zur Kühlung.

Es ist oft ein EMI-Problem. GPU-Miner stoßen häufig auf dieses Problem. Es ist jedoch normalerweise kein Problem, das schlimm genug ist, um Maßnahmen der FCC zu rechtfertigen, und die meisten von ihnen würden die FCC-Klasse A nicht verfehlen.

Da die EMI-Vorschriften immer strenger werden, dachte ich, dass EMI ein Problem ist.

Es ist. Vor ein paar Jahrzehnten, als die Menschen noch weniger Technologie hatten, war es unwahrscheinlich, dass sie auf Probleme stoßen würden. Heutzutage sind Haushalte mit Dutzenden von Geräten gefüllt, die aus vielen weiteren Einzelkomponenten bestehen. Designer unternehmen große Anstrengungen, um sicherzustellen, dass ihre Geräte nicht zu viel Strahlung emittieren und dass ihre Geräte unempfindlich gegenüber Strahlung sind, die von anderen Geräten emittiert wird. Aber dem sind oft physikalische Grenzen gesetzt, und je enger der Raum wird, desto wahrscheinlicher werden Sie Probleme sehen.

Und diese Probleme treten durchaus auf! Aber sie können trügerisch und schädlich sein. Ich habe einmal ein Netzteil gekauft, das, sobald es eingesteckt war, dazu führte, dass das Touchpad meines Laptops nicht mehr funktionierte. Ein Kollege von mir verlor monatelang seine Arbeit aufgrund eines fehlerhaften Netzteils, das seine Geräte störte.

Offensichtlich sind die Modder von PC-Gehäusen mehr auf Ästhetik bedacht, aber das ist der allgemeine Kompromiss, dem sie gegenüberstehen. Ihr Wifi könnte beschissen sein. High-Speed-USB funktioniert möglicherweise nicht. Vielleicht bringt es ihr Hifi-System zum Summen. Oder ein anderes Gerät funktioniert einfach nicht mehr oder gibt ohne ersichtlichen Grund bizarre Fehler aus. Die meisten Benutzer würden wahrscheinlich die Geräte dafür verantwortlich machen, dass sie "kaputt" sind, und die wahre Ursache des Problems nicht erkennen.