Qu'est-ce qu'un filtre CEM ? Comment ça marche, types et guide de sélection

Donc,qu'est-ce qu'un filtre CEM ?

Un filtre CEM est un réseau de filtrage électrique conçu pour réduire les interférences électromagnétiques indésirables conduites à travers les lignes électriques ou de signaux tout en laissant passer l'alimentation CA ou CC requise. Dans les applications de puissance, il utilise normalement des inductances, des selfs de mode commun, des condensateurs X et des condensateurs Y pour atténuer le bruit haute fréquence.

Pour les équipes d'ingénierie et d'approvisionnement qui fabriquent des dispositifs médicaux, des équipements d'automatisation industrielle, des appareils électroniques grand public ou des appareils électroménagers, la compréhension des filtres CEM est essentielle lorsqu'une alimentation stable, une conformité CEM et un fonctionnement fiable du produit sont requis. Cet article explique le fonctionnement des filtres CEM, les principaux types de filtres, le bruit en mode commun et en mode différentiel, les composants clés, les pratiques d'installation, les normes CEM applicables, les applications typiques et comment choisir le filtre approprié pour une conception donnée.

Les filtres CEM sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle, les VFD, les systèmes d'asservissement, les équipements médicaux, les alimentations électriques, les équipements de recharge de véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable, les équipements de communication et autres appareils électroniques qui doivent fonctionner de manière fiable dans un environnement électromagnétique partagé. Un filtre CEM ne doit pas être considéré comme une solution CEM complète en soi, car les performances du filtre dépendent de la source de bruit, de la fréquence, de l'impédance de la source et de la charge, de la mise à la terre, du blindage, du routage des câbles, de l'installation et de la conception globale de l'équipement.

Points clés à retenir

• Un filtre CEM réduit principalement les interférences électromagnétiques conduites indésirables sur les lignes électriques.

• Les filtres CEM et les filtres EMI font souvent référence au même type de produit de filtrage dans les applications pratiques d'électronique de puissance.

• Le bruit en mode commun et en mode différentiel nécessite des mécanismes de filtrage différents.

• Les filtres CEM typiques utilisent des selfs de mode commun, des inductances, des condensateurs X et des condensateurs Y.

• La tension, le courant, l'atténuation, le courant de fuite, la topologie du système et les conditions d'installation doivent tous être pris en compte lors de la sélection d'un filtre.

• Un filtre CEM peut prendre en charge la conformité CEM, mais l'installation d'un filtre ne garantit pas en soi que l'équipement complet réussira les tests CEM.

Qu'est-ce qu'un filtre CEM ?

UnFiltre CEM ou filtre de compatibilité électromagnétique, est un circuit de filtrage utilisé pour limiter les perturbations électromagnétiques indésirables traversant les conducteurs électriques.

Pour un typiqueapplication sur ligne électrique, l'objectif de base est simple :

Laisser passer la puissance requise tout en atténuant les bruits électriques haute fréquence indésirables.

La plupart des filtres CEM pour lignes électriques se comportent donc globalement comme des réseaux de filtrage passe-bas. L'alimentation CC ou CA 50/60 Hz traverse le filtre avec une impédance relativement faible, tandis que les courants indésirables à haute fréquence rencontrent une impédance accrue ou sont détournés via des chemins capacitifs.

Un filtre CEM peut être installé entre :

Source d'alimentation → Filtre CEM → Équipement

soit entre une charge génératrice de bruit et le réseau électrique :

Réseau électrique ← Filtre CEM ← Équipement générateur de bruit

En pratique, le filtre peut aider dans les deux sens. Il peut réduire le bruit sortant de l'équipement et se propageant sur la ligne électrique, tout en réduisant également certaines interférences conduites entrant dans l'équipement depuis le réseau électrique externe.

Les filtres CEM s'adressent principalementinterférence conduite. Ils peuvent affecter indirectement certains comportements rayonnés en réduisant le courant haute fréquence circulant sur les câbles, mais un filtre CEM de ligne électrique ne remplace pas le blindage, une mise à la terre appropriée, la disposition des circuits imprimés, la gestion des câbles ou la conception du boîtier.

Que signifie EMC ?

EMC signifie Compatibilité Electromagnétique.

La compatibilité électromagnétique décrit la capacité d'un équipement électrique ou électronique à fonctionner de manière satisfaisante dans son environnement électromagnétique sans produire de perturbations électromagnétiques inacceptables pour les autres équipements.

Cela introduit deux concepts CEM importants :

Émissions

L'équipement ne doit pas générer d'interférences électromagnétiques excessives affectant d'autres appareils. Certaines sources sont intentionnelles, comme les émetteurs de radiofréquences qui peuvent contribuer aux interférences radio.

Immunité

L'équipement doit continuer à fonctionner de manière acceptable lorsqu'il est exposé à des perturbations électromagnétiques dans le cadre des exigences applicables au produit. La conformité dépend également detest d'immunitépour vérifier que l'équipement continue de fonctionner correctement lorsqu'il est exposé à des perturbations électromagnétiques.

Un filtre CEM est donc un outil d'ingénierie utilisé pour améliorer la compatibilité électromagnétique globale.

Il ne garantit pas à lui seul la conformité CEM.

Par exemple, une machine peut disposer d'un excellent filtrage d'entrée mais rencontrer néanmoins des problèmes de CEM pour les raisons suivantes :

• Mauvaise liaison de terre de protection

• Câbles moteur longs non blindés

• Boucles de commutation haute fréquence

• Disposition inadéquate du PCB

• Mauvaise séparation des câbles

• Problèmes de terminaison du bouclier

• Couplage de bruit autour du filtre

• Blindage du boîtier inadéquat

La CEM doit donc être prise en compte auniveau du système.

Pour les équipements ayant déjà rencontré des problèmes de test CEM, il est nécessaire de comprendreéchecs courants des tests CEMpeut aider à identifier si le problème provient du bruit conduit par la ligne électrique, de la mise à la terre, du blindage ou d'un autre chemin de couplage.

Filtre CEM vs filtre EMI : y a-t-il une différence ?

L'une des questions les plus courantes est la suivante :

Un filtre CEM est-il identique à un filtre EMI ?

Dans de nombreuses applications de filtrage de lignes électriques,Le filtre EMC et le filtre EMI sont utilisés de manière interchangeable.

La différence réside principalement dans la terminologie.

Interférence électromagnétique (EMI)décrit les perturbations électromagnétiques indésirables.

CEM, ou compatibilité électromagnétique emc, décrit l'objectif plus large de permettre aux équipements de fonctionner correctement sans provoquer de perturbations électromagnétiques inacceptables.

Si vous n'êtes pas familier avec la terminologie de base, consultez notre guide expliquantqu'est-ce qu'un filtre EMI.

Donc:

Terme	Signification principale
EMI	Interférence électromagnétique elle-même
Filtre EMI	Filtre utilisé pour supprimer les interférences électromagnétiques
CEM	Compatibilité électromagnétique globale des équipements ou systèmes
Filtre CEM	Filtre utilisé dans le cadre d'une stratégie de contrôle CEM

Un fabricant peut donc décrire essentiellement le même produit comme :

• Filtre CEM

• filtre EMI

• Filtre EMI/RFI

• Filtre RFI

• Filtre de ligne électrique

• Filtre secteur

• Filtre de bruit

Le nom du produit à lui seul ne suffit pas à déterminer son adéquation.

Les ingénieurs devraient plutôt évaluer les éléments suivants du filtre :

• Tension nominale

• Courant nominal

• Atténuation en mode commun

• Atténuation en mode différentiel

• Perte d'insertion

• Courant de fuite

• Topologie des circuits

• Exigences de sécurité

• Configuration mécanique

• Application prévue

Comment fonctionne un filtre CEM ?

La fonction principale d'un filtre CEM de ligne électrique est de supprimer les interférences haute fréquence indésirables sur la ligne tout en permettant le passage de l'énergie normale, en utilisant une impédance dépendant de la fréquence ; dans de nombreuses applications, des filtres de ligne sont placés à l'étage d'entrée pour contribuer à limiter les émissions conduites.

Les inducteurs s'opposent aux changements rapides de courant et présentent généralement une impédance croissante à mesure que la fréquence augmente.

Les condensateurs, en revanche, présentent une impédance décroissante à mesure que la fréquence augmente et peuvent fournir un chemin pour le bruit haute fréquence loin du chemin de puissance souhaité.

La combinaison de ces composants produit un réseau qui permet une transmission normale de puissance tout en atténuant l'énergie haute fréquence indésirable.

Pour une explication plus détaillée du comportement des composants, des mécanismes d'impédance et d'atténuation, voirComment fonctionne un filtre CEM ?

Une structure monophasée typique peut ressembler conceptuellement à :

Ligne CA → Réseau de filtres → Équipement

A l'intérieur du filtre :

Self de mode commun + condensateur X + condensateurs Y + inductance supplémentaire

Le circuit réel dépend de l'application et de l'atténuation requise.

Comprendre correctement le filtre nécessite de séparer les EMI en deux modes de bruit importants.

Bruit en mode commun

Le bruit de mode commun apparaît dans la même direction générale sur plusieurs conducteurs par rapport au châssis ou à la terre de protection.

Les causes typiques incluent :

• Capacité du nœud de commutation vers le châssis

• Capacité de l'enroulement du moteur au châssis

• Commutation de semi-conducteurs de puissance

• Capacité parasite du transformateur

• Capacité câble-terre

UNself de mode communprésente une impédance substantielle au courant haute fréquence de mode commun tout en permettant au courant de charge normal de passer.

Les condensateurs Y peuvent également fournir un chemin haute fréquence contrôlé entre les conducteurs de ligne et la terre de protection.

Ensemble, ces composants constituent une partie importante de la suppression du bruit en mode commun.

Bruit en mode différentiel

Un bruit en mode différentiel apparaît entre les conducteurs de puissance.

Pour un système CA monophasé, cela signifie généralement du bruit entre :

Ligne ↔ Neutre

Pour les systèmes DC :

CC+ ↔ CC−

Dans les systèmes triphasés, des perturbations différentielles peuvent exister entre les conducteurs de phase.

Le filtrage en mode différentiel utilise généralement :

• Inductance série

• Inductances en mode différentiel

• X condensateurs entre conducteurs

• Réseaux LC à plusieurs étages

Pour une comparaison plus approfondie des deux mécanismes d'interférence, lisez notre guide surbruit en mode différentiel vs bruit en mode commun.

Un filtre nécessite donc une combinaison appropriée de filtrage CM et DM en fonction de l'interférence réelle mesurée.

Que contient un filtre CEM ?

Bien que les filtres CEM soient disponibles dans de nombreuses configurations, plusieurs composants essentiels sont particulièrement courants dans de nombreux filtres CEM et contribuent à protéger les composants électroniques sensibles.

Starter en mode commun

Une self de mode commun contient des enroulements couplés sur un noyau magnétique.

Lors d'un flux d'énergie normal, les effets magnétiques associés au courant de charge se compensent largement, permettant au courant requis de passer.

Cependant, pour les interférences de mode commun, les courants de bruit produisent un flux magnétique qui se traduit par une impédance haute fréquence significative.

La self peut donc fortement atténuer les interférences conduites en mode commun sans introduire d'impédance excessive au courant de charge normal.

X Condensateurs

X condensateurs sont connectés entre les conducteurs de puissance.

Par exemple:

Ligne ↔ Neutre

Leur rôle principal de filtrage est associé aux interférences en mode différentiel.

Aux hautes fréquences, le condensateur fournit un chemin à plus faible impédance qui réduit le bruit différentiel apparaissant à travers les conducteurs de ligne.

Le type et la valeur nominale du condensateur doivent être adaptés à la connexion sur la ligne électrique.

Condensateurs Y

Les condensateurs Y sont généralement connectés entre les conducteurs de puissance et la terre de protection ou le châssis.

Par exemple:

Ligne → Condensateur Y → PE

et

Neutre → Condensateur Y → PE

Ces condensateurs peuvent améliorer considérablement l'atténuation en mode commun.

Cependant, ils influencent égalementcourant de fuite, ce qui rend leur choix particulièrement important dans des applications telles que les équipements médicaux ou les systèmes utilisant une protection sensible contre les courants résiduels.

L’augmentation de la capacité ne peut donc pas être considérée comme une méthode universelle pour améliorer les performances du filtre.

Inductances de mode différentiel

Une inductance série supplémentaire peut être incluse pour augmenter l'atténuation en mode différentiel.

En fonction du niveau de suppression requis, les filtres peuvent utiliser :

• Topologie à un étage

• Topologie en deux étapes

• Topologie à plusieurs étages

Un plus grand nombre d'étages peut fournir une atténuation plus forte dans certaines conditions, mais une complexité de filtre supplémentaire ne garantit pas automatiquement de meilleures performances dans chaque installation réelle.

Quels problèmes un filtre CEM peut-il résoudre ?

Un filtre CEM correctement sélectionné et installé peut aider à résoudre plusieurs problèmes.

Pannes d’émissions conduites

Les convertisseurs de commutation, les VFD, les servoamplificateurs et les alimentations peuvent injecter des courants haute fréquence sur le réseau électrique AC ou DC sous forme d'interférences électromagnétiques conduites, affectant les lignes électriques et le réseau électrique en amont.

Un filtre CEM d'entrée peut atténuer ce bruit avant qu'il n'atteigne l'alimentation externe. Par exemple, un filtre approprié peut réduire les émissions mesurées de 58 dBμV à 42 dBμV.

Bruit entrant dans un équipement sensible

Les dispositifs de commutation externes peuvent injecter des interférences dans un réseau électrique partagé.

Un filtre installé à l'entrée de l'équipement peut réduire une partie de ce bruit conduit et contribuer à protéger les équipements à proximité connectés au même réseau contre les perturbations conduites.

Instabilité des communications

Les interférences instables des lignes électriques peuvent dégrader l’intégrité du signal et contribuer à un comportement instable des automates programmables, des communications industrielles, des capteurs et des systèmes de contrôle.

Le filtrage du chemin de bruit concerné peut améliorer l'environnement électromagnétique, bien que le blindage du signal, la mise à la terre et le câblage doivent également être évalués.

Réinitialisations inattendues ou erreurs de contrôle

Les perturbations à haute fréquence peuvent parfois contribuer à des réinitialisations du contrôleur, à des erreurs provenant de capteurs à proximité ou à un fonctionnement électronique instable.

Encore une fois, le chemin de couplage réel doit être identifié plutôt que de supposer que chaque problème nécessite un filtre plus grand, car les interférences peuvent également provoquer une distorsion du signal dans les circuits de commande ou de surveillance sensibles.

Échecs des tests CEM

Lorsque les émissions conduites dépassent la limite applicable à des fréquences particulières, un filtre CEM correctement conçu peut fournir l'atténuation requise.

La meilleure sélection commence normalement par les données de mesure CEM réelles plutôt que par le choix d'un filtre uniquement à partir de la tension et du courant.

Types de filtres CEM

Différents systèmes électriques nécessitent différentes configurations de filtres.

Type de filtre CEM	Utilisation typique
Filtre CEM monophasé	Équipements CA monophasés, alimentations et électronique industrielle
Filtre CEM triphasé	VFD, servomoteurs, machines industrielles et systèmes haute puissance
Filtre CEM d'entrée CEI	Équipement compact utilisant des connecteurs d'alimentation CEI
Filtre CEM pour PCB	Ensembles électroniques et alimentations compactes
Filtre CEM CC	Systèmes d'alimentation CC, équipements de batterie et convertisseurs de puissance
Filtre de traversée	Boîtiers blindés nécessitant un filtrage haute fréquence aux points d'entrée des câbles
Filtre CEM VFD	Systèmes d'entraînement à fréquence variable et de motorisation
Filtre CEM médical	Équipement nécessitant un contrôle strict du courant de fuite
Module d'entrée de puissance	Fonctions intégrées d'entrée, de filtrage, de fusible et de commutation

La sélection de la bonne catégorie n’est que la première étape. Les exigences électriques et CEM doivent toujours être adaptées à l'application.

Comment choisir un filtre CEM

Le choix d'un filtre CEM basé uniquement sur le courant nominal est l'une des erreurs de sélection les plus courantes, car le choix du bon filtre dépend de plusieurs paramètres clés et non du seul courant.

Pour un processus de sélection plus détaillé, consultez notreGuide de sélection des filtres EMI.

Les ingénieurs doivent prendre en compte les facteurs suivants, notamment les objectifs de performances et la conformité réglementaire.

1. Tension nominale

Le filtre doit être conçu pour la tension de fonctionnement maximale réelle du système.

Les exemples incluent :

• 115 VCA

• 230/250 VCA

• 380/400 VCA

• 440/480 VCA

• Systèmes d'alimentation CC

La topologie du système doit également être identifiée correctement.

2. Courant nominal

L'intensité nominale du filtre CEM doit s'adapter au courant de fonctionnement continu réel dans les conditions thermiques attendues.

Pensez également à :

• Courant d'appel

• Conditions de charge de pointe

• Température ambiante

• Refroidissement

• Cycle de service

• Exigences de déclassement du fabricant

La sélection d'un courant nominal trop faible peut entraîner un échauffement excessif ou des problèmes de fiabilité.

3. Monophasé ou triphasé

Un système CA monophasé et un système électrique industriel triphasé nécessitent des topologies de filtres différentes.

Pour les applications triphasées, déterminez si le système utilise :

• Triphasé à trois fils

• Triphasé à quatre fils

• Conducteur neutre

• Terre de protection

• Configuration Delta

• Configuration étoile/étoile

Si vous comparez les deux architectures de base, voirfiltres EMI triphasés vs filtres EMI monophasés.

4. Fréquence du bruit

Le filtre doit fournir une atténuation utile sur la plage de fréquences où le problème CEM se produit réellement.

Par exemple, si un test CEM révèle un bruit conduit excessif autour d'une harmonique de commutation particulière, les ingénieurs doivent évaluer les performances du filtre autour de cette zone problématique plutôt que de se fier uniquement à une déclaration marketing générale telle que « atténuation élevée ».

5. Bruit en mode commun et en mode différentiel

Déterminez si l’interférence dominante est :

Mode commun, mode différentiel ou une combinaison des deux.

Cela peut affecter considérablement la topologie de filtre requise.

6. Perte d'insertion

Les courbes de perte d'insertion fournissent des informations utiles sur les caractéristiques d'atténuation d'un filtre.

Cependant, les performances réelles installées peuvent différer des courbes de laboratoire car les impédances réelles de la source et de la charge sont rarement identiques aux conditions de test standardisées.

Le filtre doit donc être évalué dans la mesure du possible comme faisant partie du système complet.

7. Courant de fuite

La capacité ligne-terre contribue au courant de fuite.

Cela devient particulièrement important pour :

• Matériel médical

• Matériel de laboratoire

• Équipement portatif

• Systèmes utilisant la protection RCD/RCCB

• Plusieurs filtres connectés à la même alimentation

Les exigences en matière de faibles fuites peuvent nécessiter une topologie de filtre différente de celle d'une conception industrielle générale.

8. Exigences mécaniques

Considérer:

• Espace d'installation disponible

• Type de borne

• Connexion par boulon

• Bornier

• Fil conducteur

• Montage sur rail DIN

• Montage sur circuit imprimé

• Montage sur panneau

• Connexion par jeu de barres

• Disposition du refroidissement et du boîtier

Un filtre performant électriquement mais ne pouvant pas être intégré correctement dans l’équipement n’est pas une solution adaptée.

Où faut-il installer un filtre CEM ?

Pour un filtre de ligne électrique, l'installation est souvent aussi importante que la sélection du filtre.

Dans de nombreuses applications, le filtre doit être installéaussi près que possible du point d'entrée d'alimentation de l'équipement.

Une disposition courante est :

Entrée secteur → Filtre CEM → Équipement interne

Cette disposition permet d'empêcher les conducteurs non filtrés à l'intérieur du boîtier de coupler des interférences autour du filtre.

Le boîtier du filtre doit normalement avoir une connexion courte et à faible impédance au châssis ou à la structure de mise à la terre, conformément aux exigences d'installation du fabricant.

Le câblage d'entrée et de sortie doit également être physiquement séparé lorsque cela est possible.

Pour les pratiques d'installation détaillées, voirComment installer un filtre EMI.

Erreurs courantes d'installation du filtre CEM

Même un filtre haute performance peut donner des résultats décevants s’il est mal installé.

Câblage long entre l'entrée d'alimentation et le filtre

De longs conducteurs non filtrés peuvent se comporter comme des chemins de couplage ou des antennes.

Gardez la connexion entre l’entrée d’alimentation et le filtre courte.

Câbles d'entrée et de sortie acheminés ensemble

Si les conducteurs côté sale et côté propre sont parallèles ou sont regroupés, du bruit haute fréquence peut se coupler autour du filtre.

Séparez-les physiquement.

Mauvaise liaison du châssis

Les performances haute fréquence dépendent fortement de l’impédance de connexion.

Un long fil de terre peut avoir une impédance haute fréquence nettement plus élevée qu'une connexion de châssis courte et large.

La mise à la terre peut affecter considérablement les performances réelles du filtre. Consultez notre guide pratique expliquantcomment la mise à la terre affecte les performances EMI.

Installation du filtre trop loin de l'entrée du coffret

Cela donne au bruit des possibilités supplémentaires de se coupler à d'autres câbles avant qu'il n'atteigne le filtre.

En supposant que le filtre résout tous les problèmes CEM

Le filtrage des lignes électriques ne remplace pas :

• Blindage des câbles

• Collage du châssis

• Disposition correcte du PCB

• Mise à la terre

• noyaux de ferrite

• Terminaison du bouclier

• Réduction de la zone de boucle de commutation

• Gestion des câbles moteur

Une ingénierie CEM réussie nécessite généralement la collaboration de plusieurs mesures.

Filtres CEM et normes CEM

La norme CEM applicable aux équipements dépend de la catégorie de produit, de l'environnement électromagnétique et du marché cible.

Pour les équipements industriels, les normes peuvent inclure des exigences spécifiques au produit ou des normes génériques lorsqu'aucune norme spécifique à un produit ou à une famille de produits ne s'applique.

Les exemples incluent :

CISPR11

CISPR 11 couvre les caractéristiques, les limites et les méthodes de mesure des perturbations radiofréquences pour les équipements industriels, scientifiques et médicaux.

CEI 61000-6-4

La CEI 61000-6-4 fournit des exigences génériques en matière d'émissions pour les équipements destinés aux environnements industriels pour lesquels il n'existe aucune norme d'émission dédiée aux produits ou aux familles de produits.

CEI 61000-6-2

La CEI 61000-6-2 répond aux exigences génériques d'immunité pour les équipements destinés aux environnements industriels où aucune norme de produit dédiée pertinente ne s'applique.

CISPR 32

Le CISPR 32 traite des exigences en matière d'émissions pour les équipements multimédias.

D'autres applications telles que les entraînements motorisés, les dispositifs médicaux, les équipements de recharge de véhicules électriques ou les appareils électroménagers peuvent être soumises à différentes normes spécifiques aux produits.

Pour plus d'informations sur la conformité des produits DOREXS et les approbations disponibles, visitez notreCertifications et normespage de ressources.

Un filtre CEM doit donc être sélectionné en fonction desNorme d'équipement réelle et problème CEM mesuré, plutôt que de supposer qu’une seule norme s’applique universellement.

Le plus important :

Un filtre CEM à lui seul ne rend pas une machine entière conforme à la CEM.

La conformité est déterminée au niveau de l’équipement ou du système.

Applications typiques des filtres CEM

Les filtres CEM sont utilisés dans une large gamme d'équipements électriques et électroniques.

Automatisation industrielle

Systèmes d'automatisation industriellecontiennent de nombreuses sources EMI potentielles, notamment :

• Alimentations à découpage

• Systèmes API

• Servomoteurs

• Contrôleurs de moteur

• Relais et contacteurs

• Ordinateurs industriels

• Réseaux de communications

Le filtrage CEM d'entrée peut aider à empêcher le bruit de commutation de se propager à travers les systèmes d'alimentation partagés.

Variateurs de fréquence

Les VFD génèrent des fronts de tension de commutation rapides qui peuvent produire d'importantes interférences en mode commun et en mode différentiel.

Un filtre CEM triphasé ou VFD approprié peut être installé à l'entrée du variateur dans le cadre d'une stratégie CEM plus large. La norme CEI 61800-3 définit les exigences CEM pour les variateurs de vitesse et est généralement pertinente dans les applications VFD. Dans de nombreux systèmes, les ingénieurs associent cela à des solutions de filtres EMI ciblées autour des convertisseurs de fréquence pour réduire le bruit conduit et assurer la conformité.

Le blindage des câbles moteur, la mise à la terre, la longueur des câbles et l'installation du variateur restent essentiels. La protection côté sortie peut également contribuer à limiter les contraintes sur l'isolation du moteur dues à une commutation dv/dt élevée.

Systèmes d'asservissement

Les servoamplificateurs utilisent une commutation de puissance à grande vitesse et fonctionnent à proximité d'encodeurs et de circuits de communication sensibles.

Un filtrage approprié des lignes électriques peut réduire les interférences conduites entrant ou sortant du système d'alimentation asservi.

Pour plus d'informations spécifiques à l'application, voirFiltres EMI pour servomoteurs.

Équipement médical

Matériel médicalpeut nécessiter une forte atténuation EMI tout en contrôlant également le courant de fuite.

Cela crée un compromis important dans la conception du filtre, car l'augmentation de la capacité ligne-terre peut améliorer l'atténuation en mode commun tout en augmentant le courant de fuite.

Des filtres CEM à faible fuite sont donc souvent nécessaires.

Recharge des véhicules électriques et énergies renouvelables

Équipement de recharge pour véhicules électriques, les onduleurs solaires, les convertisseurs de stockage d'énergie et autres systèmes électroniques de puissance contiennent des étages de commutation haute fréquence.

Les chemins d'alimentation CA et CC peuvent tous deux nécessiter une analyse CEM en fonction de l'architecture du système. Un meilleur filtrage peut également réduire la tension exercée sur les équipements connectés, améliorer les performances du système et réduire le risque de panne de transformateur dans les grandes installations renouvelables telles que les éoliennes, afin de garantir un fonctionnement fiable.

Les systèmes d'énergie renouvelable peuvent présenter différents chemins d'interférence en raison de la commutation des onduleurs, des bus CC, des longs câbles et des interfaces du réseau. Plus d'informations sont disponibles dans notreFiltres EMI pour les énergies renouvelablesguide de candidature.

Équipements de communication et de données

Sensibleéquipement de données et de communicationpeut être affecté par le bruit électrique entrant via l’alimentation électrique.

Le filtrage de l'entrée de puissance peut aider à réduire les perturbations conduites tandis que d'autres mesures gèrent les interférences de ligne de signal et rayonnées.

Machines CNC et robotique

Les systèmes CNC et les robots combinent généralement :

• Servomoteurs

• VFD

• Automates

• Alimentations à découpage

• Encodeurs

• Communication industrielle

Le contrôle des interférences au niveau de l’entrée de puissance peut contribuer au maintien d’un environnement électromagnétique stable.

Solutions de filtres CEM DOREXS

DOREXS fabriqueSolutions de filtrage EMIpour les fabricants d’équipements, les intégrateurs de systèmes et les applications industrielles.

Les catégories de filtres disponibles incluent :

• Filtres EMI/EMC monophasés

• Filtres EMI/EMC triphasés

• Filtres d'entrée CEI

• Filtres EMI pour PCB

• Filtres EMI CC

• Filtres de traversée

• Filtres VFD

• Filtres médicaux à faible fuite

• Modules d'entrée de puissance

• Filtres EMI/EMC personnalisés

Vous pouvez également parcourir l'intégralitéGamme de produits de filtre EMI DOREXSeselon le système d'alimentation, l'architecture de l'équipement et les exigences de l'application.

Les filtres standard peuvent être utilisés lorsque les spécifications existantes en matière de tension, de courant, d'atténuation, de courant de fuite et mécaniques correspondent aux exigences de l'équipement.

Pour les applications où un filtre standard ne répond pas aux exigences électriques, CEM ou d'installation, unfiltre EMI personnalisépeut être envisagée.

DOREXS peut évaluer les exigences du projet en fonction d'informations telles que :

Tension de fonctionnement + Courant maximum + Système d'alimentation + Type d'équipement + Fréquence du problème CEM + Exigence de courant de fuite + Espace d'installation + Norme CEM cible

Les données de test CEM sont particulièrement utiles.

Si l'équipement a déjà échoué aux tests d'émissions conduites, la fourniture du rapport de test ou des fréquences problématiques peut aider les ingénieurs à évaluer la quantité et le type d'atténuation requis plus efficacement que la sélection d'un filtre à partir de la seule valeur nominale actuelle.

Foire aux questions

A quoi sert un filtre CEM ?

Un filtre CEM atténue les interférences électromagnétiques indésirables voyageant à travers les conducteurs électriques tout en permettant le passage de la puissance ou du signal requis. Les filtres CEM des lignes électriques sont principalement utilisés pour contrôler le bruit électromagnétique conduit.

Un filtre CEM est-il identique à un filtre EMI ?

Dans de nombreuses applications de lignes électriques, les termes filtre CEM et filtre EMI sont utilisés de manière interchangeable. EMI décrit les interférences électromagnétiques, tandis que EMC décrit l'objectif plus large de la compatibilité électromagnétique. La sélection réelle du filtre doit être basée sur les caractéristiques électriques et d'atténuation plutôt que sur la seule terminologie.

Comment fonctionne un filtre CEM ?

Un filtre CEM combine généralement des inductances et des condensateurs. Les composants inductifs créent une impédance élevée pour les courants haute fréquence indésirables, tandis que les condensateurs fournissent des chemins contrôlés à faible impédance pour le bruit haute fréquence. La combinaison atténue les interférences électromagnétiques tout en laissant passer l'alimentation CA ou CC requise.

Quelle est la différence entre le bruit en mode commun et le bruit en mode différentiel ?

Le bruit de mode commun apparaît sur plusieurs conducteurs par rapport à la terre ou au châssis, tandis que le bruit de mode différentiel existe entre les conducteurs de puissance. Les selfs de mode commun et les condensateurs Y sont couramment utilisés pour la suppression CM, tandis que les condensateurs X et l'inductance différentielle aident à contrôler le bruit DM.

Où doit-on installer un filtre CEM ?

Un filtre CEM de ligne électrique doit généralement être installé à proximité du point d'entrée d'alimentation de l'équipement, avec un câblage court, une liaison efficace du châssis et une séparation physique entre les côtés non filtrés et filtrés.

Un filtre CEM peut-il aider l'équipement à réussir les tests CEM ?

Un filtre correctement sélectionné et installé peut réduire considérablement les émissions conduites et peut aider l'équipement à respecter les limites CEM applicables. La conformité finale dépend toutefois de l'ensemble du système, notamment de la mise à la terre, du blindage, de la disposition des circuits imprimés, du routage des câbles et de la conception du boîtier.

Comment choisir le bon filtre CEM ?

Tenez compte de la tension nominale, du courant continu, de la configuration des phases, de la fréquence du bruit, de l'atténuation en mode commun et en mode différentiel, de la perte d'insertion, des exigences en matière de courant de fuite, des dimensions mécaniques et de la norme CEM applicable.

Les VFD ont-ils besoin de filtres CEM ?

Les systèmes VFD génèrent fréquemment des interférences conduites en raison de la commutation rapide des semi-conducteurs. En fonction de la conception du variateur, de son installation et des exigences CEM applicables, un filtre CEM d'entrée VFD triphasé ou dédié correctement sélectionné peut améliorer les performances du système et réduire les problèmes tels que les pics de tension affectant les équipements connectés, tandis que dans les applications de sortie, des filtres sinusoïdaux peuvent également être utilisés dans le cadre de la solution CEM globale.

Conclusion

Donc,qu'est-ce qu'un filtre CEM ?

Un filtre CEM est un réseau de filtrage électrique conçu pour réduire les interférences électromagnétiques conduites indésirables tout en laissant passer l'alimentation CA ou CC requise.

La plupart des filtres CEM pour lignes électriques utilisent des combinaisons de :

Selfs de mode commun + Inductance différentielle + Condensateurs X + Condensateurs Y

pour atténuer les interférences en mode commun et en mode différentiel.

Cependant, un filtrage CEM efficace nécessite plus que la simple installation d'un filtre.

La bonne solution dépend de :

Tension + Courant + Mode bruit + Fréquence du problème + Courant de fuite + Conditions source/charge + Mise à la terre + Installation + Norme CEM applicable

Pour les fabricants d’équipements OEM, l’approche la plus fiable consiste d’abord à identifier le problème d’interférence réel, puis à sélectionner ou à concevoir le filtre en fonction des exigences système mesurées.

Besoin d'aide pour sélectionner un filtre CEM ?

Si vous développez des équipements industriels, des systèmes VFD, des équipements d'asservissement, de l'électronique médicale, des équipements de recharge pour véhicules électriques, des systèmes de communication ou d'autres produits électroniques de puissance, DOREXS peut prendre en charge la sélection de filtres CEM et des solutions de filtrage personnalisées.

Envoyez-nous :

Tension de fonctionnement
Courant maximal
Système d'alimentation
Type d'équipement
Problème de test CEM/Fréquence
Exigence de courant de fuite
Espace d'installation
Norme CEM cible

Les ingénieurs DOREXS peuvent évaluer l'application et recommander une solution de filtrage EMI/EMC standard ou personnalisée appropriée.

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