En el día a día pasan desapercibidas, pero las ondas electromagnéticas están en todas partes e influyen en cómo se comportan nuestros dispositivos. Desde el mando del garaje hasta la electrónica de un coche moderno, todo puede verse afectado por interferencias si no se diseñan bien los equipos y no se validan en entornos controlados. Ahí entran en juego las pruebas de compatibilidad electromagnética en banco, que permiten verificar, con rigor y repetibilidad, cómo emiten y cómo resisten las perturbaciones.
Cuando hablamos de ensayar en banco nos referimos a reproducir, en el laboratorio, condiciones reales y normativas para comprobar la inmunidad y la emisión de un producto. El objetivo doble es claro: por un lado, comprobar que el equipo funciona con normalidad al someterlo a estímulos electromagnéticos externos (inmunidad conducida y radiada) y, por otro, asegurar que las perturbaciones que genera hacia la red y el entorno permanecen por debajo de los límites de las normas aplicables (emisión conducida y radiada). Esta validación es clave para el acceso a mercado y para la seguridad.
Nota editorial: parte de la literatura técnica sobre este tema se ha difundido en los últimos años; como muestra, un artículo de 2023-10-23 alcanzó miles de lecturas y consolidó el interés en ensayos de EMC en banco dentro de sectores como automoción y electrónica de consumo.
Qué es la EMC y por qué importa en banco
La compatibilidad electromagnética (EMC) es la disciplina que estudia la generación, propagación y recepción no deseada de energía electromagnética. Dos conceptos la vertebran: la emisión (lo que un equipo “suelta” al entorno) y la susceptibilidad o inmunidad (lo vulnerable que es a las perturbaciones externas). En banco, ambas caras se evalúan con métodos, instrumentación y entornos controlados para obtener resultados repetibles y comparables.
En términos prácticos, la EMI radiada se suele evaluar entre 30 MHz y 10 GHz (rango de uso habitual en marcos regulatorios como el de la FCC), mientras que la EMI conducida se analiza desde varios kHz hasta 30 MHz. Estas bandas permiten detectar desde ruido de conmutación y armónicos de red hasta emisiones de alta frecuencia que podrían perturbar comunicaciones cercanas.
Tipos de ensayos de EMC en banco
Las baterías de prueba se organizan en torno a dos bloques principales: emisión (lo que genera el equipo) e inmunidad (lo que es capaz de soportar sin fallar). En un banco bien configurado se aplican los perfiles de ensayo correspondientes, con monitorización continua del producto bajo prueba y de los niveles de campo o tensión inyectados.
Ensayos de emisión
- Emisiones radiadas: verificación de la energía irradiada al ambiente por el equipo.
- Emisiones conducidas: medición del ruido que el producto inyecta en la red eléctrica.
- Armónicos de red: control de los armónicos de corriente generados por cargas no lineales.
- Parpadeo (flicker): evaluación de la fluctuación de tensión y brillo causada por variaciones de carga.
- Potencia de perturbación de radio: medida de la energía perturbadora radiada en bandas de radio.
- “Clicks” o ruido intermitente: detección de eventos de ruido impulsivo de corta duración.
Ensayos de inmunidad
- Inmunidad radiada: exposición a campos electromagnéticos para verificar comportamiento funcional.
- Inmunidad conducida: inyección de señales y perturbaciones directamente en cables y puertos.
- Campos magnéticos a frecuencia de red: evaluación ante 50/60 Hz y sus efectos en sensores y lazos.
- Transitorios rápidos (EFT/Burst): simulación de ráfagas de conmutación propias de entornos industriales.
- Subidas bruscas (Surge): descargas de alta energía por rayos o maniobras de red.
- Caídas y huecos de tensión: verificación del comportamiento frente a dips y interrupciones de red.
- Descargas electrostáticas (ESD): impactos de carga estática en contacto o por aire.
El propósito último de estas pruebas es doble: determinar la respuesta funcional del producto frente a perturbaciones externas y constatar que sus emisiones se sitúan por debajo de los límites normativos vigentes. Sin ese sello, vender un equipo en mercados regulados es sencillamente inviable.
Bancos de prueba EMC para E-Drives en vehículos eléctricos
Los propulsores eléctricos (E-Drives) son el corazón de los vehículos eléctricos, y su validación EMC en banco es crítica para garantizar rendimiento, seguridad y fiabilidad. Con bancos específicos, se someten a campos, inyecciones y escenarios de funcionamiento que reproducen desde maniobras de aceleración y frenada hasta transitorios de potencia.
Un foco clave es la susceptibilidad: se evalúa qué campos o señales externas pueden afectar al accionamiento y si el control, la potencia y la electrónica asociada mantienen el servicio sin fallos. En paralelo, se mide la emisión del sistema (radiada y conducida) para asegurar que no perturbe a otros subsistemas del propio vehículo ni al entorno.
El cumplimiento normativo en automoción es exigente, por lo que los bancos de EMC para E-Drives se emplean también para verificar conformidad con estándares y especificaciones de fabricante. Detectar vulnerabilidades en las fases tempranas reduce riesgos de rediseño tardío, evita retiradas y mejora la confiabilidad global del vehículo.
Existen proveedores especializados que ofertan bancos de prueba E-Drive de última generación para acelerar la validación y elevar la calidad. Este tipo de soluciones, como las propuestas por empresas dedicadas en exclusiva a EMC, buscan aportar equipos y metodología que den confianza a fabricantes y consumidores en un mercado que evoluciona a gran velocidad.
Normas, rangos de medida y marcos regulatorios
Además de los rangos típicos de medida (30 MHz–10 GHz para radiada y kHz–30 MHz para conducida), los ensayos en banco se alinean con normativas internacionales y requisitos locales. En Europa, la Directiva de Compatibilidad Electromagnética 2014/30/UE y el marco RED para radio establecen obligaciones de diseño y evaluación para gran parte de los productos electrónicos.
Organismos y laboratorios con reconocimiento actúan como Organismo Notificado (NB) y pueden emitir opiniones o certificaciones que facilitan el acceso al mercado UE, y su trabajo suele ser igualmente válido para mercados como EE. UU., China, Japón o Australia. En Estados Unidos, la FCC reconoce a determinados laboratorios como CAB (Conformity Assessment Body), lo que implica que sus resultados se aceptan para la comercialización en ese país.
En ámbitos más específicos, la familia IEC 61000 define métodos de ensayo y niveles de severidad para emisión e inmunidad, y el mundo militar y aeroespacial se apoya en estándares como MIL-STD-461 para susceptibilidad radiada y conducida, y en MIL-STD-810 para robustez ambiental (vibración, golpes, temperatura). La alineación con estas referencias es esencial para garantizar comparabilidad y aceptación.
Dentro de la validación RF, el ecosistema de pruebas incluye ensayos de OTA (Over The Air) para antenas y conectividad, así como la Tasa de Absorción Específica (SAR) cuando el dispositivo se utiliza en proximidad al cuerpo. Estas pruebas, aunque no son puramente EMC, complementan el mapa de conformidad regulatoria de equipos con radio.
Automoción: por qué la carretera debe entrar en el laboratorio
Un vehículo moderno integra un sinfín de unidades electrónicas: sistemas de seguridad activa y pasiva, infotainment, conectividad, sensores de asistencia y conducción automatizada. Deben funcionar siempre, incluso en presencia de perturbaciones intensas. Por eso los ensayos EMC son obligatorios y recurrentes, especialmente en automoción.
Con la llegada de la electromovilidad, los inversores y baterías de alta potencia han elevado el listón: los campos generados por un tren de potencia eléctrico pueden ser mucho más altos que en motores térmicos. Además, la severidad de las perturbaciones varía con velocidad, carga, aceleración y frenada. Todo esto exige nuevos perfiles de prueba, más realistas y bien definidos.
La conectividad embarcada añade otra capa: acceso por banda ultraancha, 5G, radar automotriz, GNSS y otras radios conviven en el vehículo. Los bancos de EMC deben garantizar que las emisiones del propulsor u otros módulos no degraden estos servicios, y que la inmunidad del conjunto sea suficiente para mantener las funciones críticas.
Ensayar en carretera real es costoso y poco repetible, de modo que la industria apuesta por simular el tráfico y el entorno electromagnético en el laboratorio. Eso exige cámaras, antenas, acopladores, generadores, cargas y un repertorio de casos de ensayo capaz de seguir el ritmo del desarrollo. Esta necesidad afecta a fabricantes, proveedores, laboratorios e organismos de inspección.
Existen redes de laboratorios EMC en Europa y Estados Unidos que, además, cuentan con reconocimientos específicos de marcas de automoción de primer nivel (como GM, JLR, Stellantis, Ford o Hyundai) para ensayar bajo sus especificaciones propias. Esta capilaridad y acreditación aceleran el time to market y facilitan la planificación de validaciones globales.
Caso técnico: banco Conical‑Plate para entornos HEMP
Una línea de trabajo académica especialmente interesante es el diseño de bancos que reproducen el entorno de un pulso electromagnético de gran altitud (HEMP). Entre las arquitecturas viables destaca el banco de onda guiada tipo Conical-Plate, capaz de generar un campo definido y uniforme para equipos de tamaño moderado.
En un proyecto universitario se planteó un banco Conical-Plate conforme al perfil más enérgico del HEMP (E1), referenciando la IEC 61000‑2‑9 para la modelización y la IEC 61000‑4‑25 en bancos de dimensiones reducidas, junto con la prueba de susceptibilidad RS105 de MIL‑STD‑461. De esta forma se alinean las condiciones del banco con marcos normativos ampliamente aceptados.
Se desarrollaron dos variantes: una con superficie conductora superior basada en placa de aluminio y otra formada por cables de acero, manteniendo en ambos casos las mismas cotas: 480 cm × 250 cm × 157,5 cm (L × W × H). El objetivo era comparar uniformidad de campo, eficiencia y reproducibilidad de los pulsos en la zona de trabajo.
Los modelos se definieron y analizaron con herramientas de simulación electromagnética (p. ej., CST Studio Suite) para estudiar propagación, reflexiones y distribución espacial del campo eléctrico. La validación incluyó la comparación de los parámetros del pulso en la zona útil con los perfiles de las normas seleccionadas.
Finalmente, se introdujeron en el área de pruebas cubos de 0,125 m³ con distintas características para evaluar cómo alteraban el campo generado y el efecto de apantallamiento/aislamiento proporcionado por diferentes materiales y geometrías. Este enfoque ilustra cómo un banco bien diseñado permite explorar escenarios extremos y garantizar robustez frente a amenazas EM severas.
Beneficios tangibles de una buena validación EMC
Cuando un producto supera su batería de EMC, la primera ventaja es un funcionamiento fiable: se minimizan fallos inexplicables en campo debidos a RFI y se evitan “efectos raros” cuando conviven varios equipos. Esto se traduce en menos incidencias y en una experiencia de usuario más sólida.
La segunda ventaja es el cumplimiento regulatorio. Muchos países exigen que los equipos demuestren conformidad con estándares EMC; ignorarlo puede derivar en bloqueos de mercado o problemas legales. Pasar por el banco con éxito simplifica el marcado, la documentación técnica y el acceso a múltiples regiones.
El tercero es la calidad del producto: las pruebas ayudan a detectar a tiempo problemas de diseño, rutas de acoplo no previstas o insuficiencia de filtrado y apantallado, antes de que sea caro corregirlo. Y de rebote, refuerzan la reputación y la confianza del cliente.
Un ejemplo práctico son los fabricantes de tabletas y Panel PC rugerizados que integran tecnologías avanzadas de blindaje y filtrado, con pruebas profundas de EMI/EMS para asegurar operación en entornos con alta actividad electromagnética. Además, muchos de estos dispositivos acreditan estándares como MIL‑STD‑810G o IP65, resistiendo golpes, vibración y entrada de agua sin comprometer su rendimiento.
Servicios, acreditaciones y acceso a mercados
Los laboratorios de EMC y RF trabajan con sectores de consumo, industrial, médico, automoción, militar y aeroespacial, además de TIC. Sus servicios cubren desde la preparación de ensayos hasta la emisión de informes y certificaciones bajo marcos locales e internacionales, y abarcan también pruebas OTA y SAR cuando el producto integra radio.
Algunos centros actúan como Organismo Notificado para la Directiva 2014/30/UE (EMC) y pueden emitir opiniones válidas para RED cuando corresponde. La condición de CAB reconocido por la FCC implica que los informes emitidos son aceptados para el mercado estadounidense. Esta combinación de roles facilita una ruta de conformidad global para el fabricante.
En automoción, más allá de las normas horizontales, muchos OEM publican especificaciones particulares. Disponer de laboratorios reconocidos por marcas como GM, JLR, Stellantis, Ford o Hyundai permite ensayar directamente contra esos requisitos, reduciendo fricción y tiempos en la aprobación de componentes y sistemas.
Buenas prácticas de diseño y preparación para el banco
Para llegar al ensayo con garantías conviene aplicar desde el inicio principios de EMC by design: rutas de retorno cortas, planos de masa continuos, filtrado bien seleccionado, separación de dominios analógico/digital, apantallamiento efectivo y conectividad de carcasas optimizada. Así el banco confirma hipótesis en lugar de revelar sorpresas.
En la preparación de pruebas, acordar con el laboratorio la muestra, el modo de operación, las configuraciones de cableado y los criterios de aceptación ahorra tiempo. También es recomendable instrumentar el DUT para monitorizar señales clave durante inmunidad (por ejemplo, tramas de comunicación o estados del sistema) y poder diagnosticar cualquier degradación funcional.
Conviene planificar iteraciones: una primera pasada de pre‑compliance permite corregir y optimizar antes de la campaña formal. En muchos casos, pequeños ajustes de ferritas, filtros, rutas de mazo o torretas de masa marcan la diferencia en emisión conducida/radiada y en la robustez ante ESD, EFT o surge.
Transparencia y protección de datos en la relación con el laboratorio
En los procesos de contratación y contacto con laboratorios, se suele informar de aspectos de protección de datos. De forma típica, el responsable del tratamiento especifica que la finalidad es atender la solicitud, que la base jurídica es el consentimiento, que no se ceden datos a terceros salvo obligación legal, y que los derechos de acceso, rectificación y supresión (entre otros) pueden ejercerse, por ejemplo, a través de un canal dedicado como LOPD@telproce.com. Asimismo, se remite a la política de privacidad donde se amplía la información.
Todo lo anterior nos lleva a una idea clara: el ensayo de compatibilidad electromagnética en banco es el puente entre el diseño y la realidad, el lugar donde se certifica que un equipo convive con su entorno sin molestar ni dejarse molestar; desde los bancos especializados para E‑Drives, pasando por arquitecturas avanzadas como los Conical‑Plate para escenarios HEMP, hasta la batería completa de emisión e inmunidad definida por IEC, MIL-STD y marcos regulatorios como 2014/30/UE y FCC, apoyados por laboratorios acreditados, OTA/SAR cuando hay radio y reconocimientos de OEM en automoción, todo suma para lograr productos más fiables, conformes y apreciados por los usuarios.
