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從蘋果MagSafe問題看EMI設計

2021-07-01 來源:EEWORLD

電磁干擾(EMI)是電子設計的一個方面,對電子工程師來說是出了名的麻煩和恐懼。在大多數領域,最大限度地減少EMI是至關重要的,以防止你的設備與外部設備和附近的無線電波產生負面的干擾。在某些領域,如醫療設備,EMI的影響可能是巨大的。


就連蘋果的產品都會出現EMI問題,那么可想而知我們應在EMI上下更多功夫。


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EMI是EE的一個主要設計問題。圖片由美國KEB公司提供

 

歷史上,像智能手機和電腦這樣的消費類設備被認為會產生足夠低的EMI水平,因此它們在醫療設備周圍是安全的;但現在可能會存在一些損害。


新的研究發現,在某些情況下,iPhone 12對特定的醫療設備有明顯的干擾影響。


本文將討論這項研究的結果,以及這些發現對像蘋果這樣的設備來說意味著什么。


iPhone 12的MagSafe


在了解iPhone 12如何干擾醫療設備之前,有必要了解iPhone 12與以前的機型相比有哪些新的地方。


雖然iPhone 12比11提供了幾個新功能,但關于我們的討論,值得討論的是加入了MagSafe技術。


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iPhone 12的MagSafe功能對準了無線充電線圈。圖片來源:Apple Insider

 

這項創新涉及到iPhone 12的電磁干擾問題,與將磁鐵納入無線充電線圈有關。與其他使用MagSafe的蘋果設備一樣,iPhone 12內部的磁鐵能快速、輕松地將無線充電線圈與Qi充電板對齊。


有了新的磁鐵陣列,蘋果公司聲稱可以為iPhone 12用戶提供高達15W的無線充電速度。雖然這個功能聽起來很有好處,但可能的副作用可能需要考慮。


研究iPhone 12對醫療設備的影響 


有時很難看到一個設計決定的長期影響,對蘋果來說,iPhone 12的MagSafe陣列也不例外。


最近,分別發表在《美國心臟協會雜志》和《心律學會》上的兩篇研究文章發現,iPhone 12的MagSafe功能可能對體內醫療設備產生負面影響。


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iPhone 12的磁力陣列會影響醫療設備。圖片由Greenberg等提供


在這兩項研究中,先前植入心臟植入式電子設備(CIEDs)的患者將iPhone 12 Pro Max放在心臟區域正上方(襯衫口袋的位置)。


研究發現,iPhone 12的MagSafe陣列產生的磁場影響了體內醫療設備的性能。具體來說,CIEDs的抗心動過速療法被禁用,導致功能失效,這可能對病人造成潛在的傷害。


除此之外,研究人員還得出結論,裝有心臟起搏器的病人很容易受到iPhone 12的磁陣引起的異步起搏的影響。


隨著這一可能的EMI副作用的發現,蘋果需要重新評估和回應這些說法。


蘋果公司的回應 


發現研究結果后,蘋果公司最近在其網站上發布了一個回應。


在回應中,蘋果提到了來自磁鐵和電磁場的問題,以及它們如何可能干擾醫療設備。此外,它還概述了植入式心臟起搏器和除顫器如何包含對磁鐵和無線電近距離響應的傳感器。最后,蘋果公司建議用戶將其蘋果產品與醫療設備保持大約6英寸(15厘米)的距離(無線充電時為12英寸(30厘米))。


從這里開始,蘋果列出了它所發現的可能會對醫療設備造成潛在干擾的設備。這份清單包括AirPods(和充電盒)、蘋果手表、HomePods、iPad、Mac和Beats。


EMI的重要性


看到蘋果公司如何應對這些有關其產品的醫學發現是很有趣的,但他們如何改變未來產品開發方向將更加有趣。


雖然iPhone 12中的MagSafe陣列產生了高達50高斯的磁場,但研究發現,醫療設備在10高斯左右就開始受到影響。因此,蘋果的下一步可能是降低其磁陣列的磁場強度,或者完全放棄它。


無論如何,這些發現表明,EMI不是玩笑,必須在電子設計過程中大力考慮,并考慮它如何影響設備本身以外的領域。

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