Détails sur le filtrage EMI: source et classification
auteur: DOREXS
2023-03-27
L'équipement électronique d'aujourd'hui propose une large gamme d'applications, allant des utilisateurs individuels aux utilisateurs commerciaux et industriels. Avec l'utilisation généralisée de l'équipement électronique, le problème de l'EMI (interférence électromagnétique) est devenu de plus en plus grave. EMI peut provenir de l'équipement électronique lui-même ou d'autres équipements dans l'environnement. Une mauvaise manipulation de l'EMI entraînera de lourdes pertes et affectera la stabilité et l'efficacité du travail de l'équipement. Par conséquent, les filtres EMI efficaces sont l'un des composants principaux pour assurer le fonctionnement normal des systèmes électroniques.
Cet article présente les sources d'EMI et la classification des filtres EMI.
Source EMI
1. Sources externes:
- rayonnement électromagnétique causé par des équipements électroniques dans l'environnement environnant.
- Interférence radiofréquence à partir de sources telles que les émetteurs radio, les téléphones mobiles ou les réseaux sans fil.
- Interférence ou surtension de la ligne électrique.
- Facteurs environnementaux tels que les coups de foudre ou les impulsions électromagnétiques.
- Interférence radiofréquence à partir de sources telles que les émetteurs radio, les téléphones mobiles ou les réseaux sans fil.
- Interférence ou surtension de la ligne électrique.
- Facteurs environnementaux tels que les coups de foudre ou les impulsions électromagnétiques.
2. Sources internes:
- Fonctionnement des commutateurs dans les appareils électroniques ou l'équipement.
- Les circuits numériques produisent des harmoniques ou un bruit à haute fréquence.
- moteurs ou autres charges inductives qui génèrent une interférence électromagnétique.
- Les circuits numériques produisent des harmoniques ou un bruit à haute fréquence.
- moteurs ou autres charges inductives qui génèrent une interférence électromagnétique.
Diverses classifications des filtres EMI:
Classification basée sur la conception:
- Filtre PI: Un filtre Pi se compose de deux condensateurs et d'une inductance disposée sous la forme de la lettre grecque "Pi" (π). Ils fournissent un filtrage efficace dans les configurations en mode commun et en mode différentiel.
- Filtre T: Le filtre T a une topologie similaire à la lettre "T" et se compose d'une inducteur et de deux condensateurs. Ils sont couramment utilisés pour le filtrage en mode différentiel.
- Filtres LC: ces filtres utilisent des inductances et des condensateurs pour créer des configurations passe-bas, passe-haut ou bande pass-bande, selon la plage de fréquences souhaitée. Des filtres passe-bas, également connus sous le nom de filtres à passe-bas, sont utilisés pour bloquer le bruit électromagnétique à haute fréquence tout en permettant aux signaux à basse fréquence de passer, ce qui les rend essentiels à la suppression de l'EMI dans de nombreuses applications.
Classification basée sur la fréquence:
- Filtre EMI à niveau unique: les filtres EMI à étape unique sont souvent utilisés pour les problèmes d'interférence EMI à basse fréquence. Dans les filtres à un stade, les inductances sont souvent utilisées pour lutter contre l'EMI à basse fréquence. Cette approche de conception est courante car l'EMI à basse fréquence ne peut pas être filtré par les condensateurs.
- Filtre EMI en plusieurs étapes: les filtres EMI à plusieurs degrés sont souvent utilisés pour des problèmes d'interférence EMI à haute fréquence. Les perles de ferrite et les condensateurs sont des composants très utiles dans la conception du filtre EMI à haute fréquence. Les filtres à plusieurs étages utilisent généralement différents types de condensateurs ou d'inductances, ou les combinent en parallèle ou en série.
Basé sur la classification de l'installation:
- Filtres internes: les filtres internes sont souvent intégrés directement sur la carte de circuit imprimé lors de la conception et de la fabrication de dispositifs électroniques. Ils doivent empêcher les signaux d'interférence électromagnétiques générés par l'équipement électronique lui-même de se propager de l'intérieur du système et d'empêcher les signaux d'interférence électromagnétiques externes d'entrer dans le système. Les filtres internes incluent généralement des filtres d'alimentation et des filtres à ligne de signal.
- Filtre externe: Un filtre externe est un accessoire indépendant de l'équipement électronique et peut être utilisé sur les lignes électriques, les lignes de signal ou d'autres lignes de connexion. Ils sont utilisés pour supprimer les signaux d'interférence électromagnétiques se propageant à partir du réseau électrique, d'autres équipements ou de l'environnement pour maintenir le fonctionnement normal de l'équipement. Les filtres externes incluent généralement des filtres de bouchons, des prises de filtre et des modules de filtre.
Les filtres EMI sont installés sur le signal et les lignes électriquespour supprimer le bruit et assurer la conformité aux normes EMC.
Classification basée sur les caractéristiques du filtre:
- Filtre passe-bas:Utilisé pour filtrer les signaux à haute fréquence et ne permettre que des signaux à basse fréquence de passer.
- Filtre passe-haut:Utilisé pour filtrer les signaux à basse fréquence et ne permettre que des signaux à haute fréquence de passer.
- Filtre passe-bande:Utilisé pour filtrer les gammes de fréquences autres que les signaux à haute fréquence et basse fréquence, et ne permet que des signaux de fréquence dans une plage spécifique à traverser.
- Filtre d'arrêt de bande (filtre Notch): Utilisé pour supprimer la transmission des signaux dans une certaine plage de fréquences et permettre uniquement à d'autres signaux de fréquence de passer.
Il existe de nombreux types de filtres EMI, y compris des filtres passifs et des filtres actifs. Les filtres passifs utilisent des composants passifs tels que les résistances, les condensateurs et les inductances pour atténuer le bruit à haute fréquence, tandis que les filtres EMI actifs utilisent des composants électroniques actifs pour surveiller et annuler l'interférence électromagnétique, généralement à l'aide d'une alimentation interne. Les filtres EMI passifs sont simples, rentables et sont souvent utilisés pour supprimer les fréquences d'interférence spécifiques; tandis que les filtres EMI actifs sont plus efficaces dans les systèmes à haute fréquence et à haute puissance. Les filtres de suppression EMI (également connus sous le nom de filtres de suppression EMI) jouent un rôle essentiel dans la réduction du bruit électromagnétique et la protection des dispositifs électroniques contre les interférences.
Les filtres LC passe-bas sont composés d'une combinaison d'inductance et de condensateur d'entrée, et sont généralement utilisés pour supprimer le bruit conduit sur la ligne électrique d'entrée ou la ligne électrique CA. La sélection du bon filtre EMI est essentielle pour supprimer efficacement le bruit et respecter les normes de l'industrie. Les filtres EMI peuvent empêcher les interférences électromagnétiques de passer avec l'équipement électronique et jouer un rôle vital pour assurer le respect des normes EMC et la fiabilité du système.
Les filtres EMI et les inductances suppriment les tensions de bruit conduites se propageant à travers les lignes électriques, tandis que le blindage et le filtrage sont essentiels pour réduire l'EMI rayonné et les émissions radiées qui peuvent affecter les performances de l'équipement. Le bruit électromagnétique et l'interférence EMI peuvent provenir de sources internes et externes, affectant le fonctionnement des dispositifs électroniques. Les filtres EMI peuvent atténuer les interférences indésirables, les EMI indésirables et les signaux indésirables qui peuvent interférer avec l'équipement sensible. L'énergie du bruit peut être détournée, absorbée ou neutralisée dans l'élément filtrant pour réduire ses effets. Le couplage de bruit peut se produire par des chemins de terre à impédance partagés ou élevés, entraînant un bruit en mode commun.
Certains filtres EMI ciblent à la fois le bruit en mode commun et en mode différentiel pour assurer une suppression complète. Les inductances en mode commun sont notées en fonction du courant d'entrée maximal ou des courants qu'ils doivent gérer, il est donc essentiel de sélectionner des composants qui peuvent résister à l'entrée maximale attendue pendant le fonctionnement. Les cotes des filtres dépendent également de la tension d'entrée, avec différents filtres conçus pour différentes tensions CA pour assurer une protection appropriée. Les condensateurs d'entrée réduisent la tension de bruit différentiel et sont placés sur les lignes électriques d'entrée ou les lignes électriques CA pour le filtrage du bruit.
Les composants de protection des circuits, tels que les fusibles d'entrée, sont installés sur les bornes d'entrée non fondées entre la puissance d'entrée et le dispositif de protection, protégeant le circuit des surtensions de tension et absorbant l'énergie transitoire des événements tels que les coups de foudre. Dans la conception de l'alimentation, la tension de sortie, la tension d'ondulation de sortie, la suppression de tension transitoire de sortie, l'isolement de sortie, les bornes de sortie et les terminaisons de sortie sont tous essentiels pour un fonctionnement stable et un filtrage EMI. Les alimentations de commutation sont une source courante de bruit EMI et nécessitent une solution de filtrage robuste.
Le filtrage EMI est essentiel pour protéger les équipements domestiques et industriels, l'équipement électrique, l'équipement électronique, l'équipement sensible, l'équipement électronique sensible et l'équipement médical contre les interférences électromagnétiques. Les systèmes de contrôle industriel et les systèmes de contrôle nécessitent également un filtrage EMI pour assurer un fonctionnement fiable. Les plans de terre et la mise à la terre à faible impédance sont essentiels pour la réduction du bruit et l'intégrité du signal, et les composants passifs sont largement utilisés dans les filtres EMI. Les filtres EMI empêchent les courants indésirables d'interférer avec le fonctionnement de l'équipement et d'empêcher le bruit d'entrer ou de quitter le système via des filtres et des techniques de mise à la terre. Des solutions de filtrage EMI innovantes, telles que des filtres EMI hybrides, sont en cours d'élaboration pour relever de nouveaux défis. Le filtrage EMI efficace garantit que le fonctionnement normal de l'équipement électronique, en particulier à mesure que les fréquences élevées et les fréquences plus élevées deviennent plus courantes dans les produits électroniques modernes.
Les filtres LC passe-bas sont composés d'une combinaison d'inductance et de condensateur d'entrée, et sont généralement utilisés pour supprimer le bruit conduit sur la ligne électrique d'entrée ou la ligne électrique CA. La sélection du bon filtre EMI est essentielle pour supprimer efficacement le bruit et respecter les normes de l'industrie. Les filtres EMI peuvent empêcher les interférences électromagnétiques de passer avec l'équipement électronique et jouer un rôle vital pour assurer le respect des normes EMC et la fiabilité du système.
Les filtres EMI et les inductances suppriment les tensions de bruit conduites se propageant à travers les lignes électriques, tandis que le blindage et le filtrage sont essentiels pour réduire l'EMI rayonné et les émissions radiées qui peuvent affecter les performances de l'équipement. Le bruit électromagnétique et l'interférence EMI peuvent provenir de sources internes et externes, affectant le fonctionnement des dispositifs électroniques. Les filtres EMI peuvent atténuer les interférences indésirables, les EMI indésirables et les signaux indésirables qui peuvent interférer avec l'équipement sensible. L'énergie du bruit peut être détournée, absorbée ou neutralisée dans l'élément filtrant pour réduire ses effets. Le couplage de bruit peut se produire par des chemins de terre à impédance partagés ou élevés, entraînant un bruit en mode commun.
Certains filtres EMI ciblent à la fois le bruit en mode commun et en mode différentiel pour assurer une suppression complète. Les inductances en mode commun sont notées en fonction du courant d'entrée maximal ou des courants qu'ils doivent gérer, il est donc essentiel de sélectionner des composants qui peuvent résister à l'entrée maximale attendue pendant le fonctionnement. Les cotes des filtres dépendent également de la tension d'entrée, avec différents filtres conçus pour différentes tensions CA pour assurer une protection appropriée. Les condensateurs d'entrée réduisent la tension de bruit différentiel et sont placés sur les lignes électriques d'entrée ou les lignes électriques CA pour le filtrage du bruit.
Les composants de protection des circuits, tels que les fusibles d'entrée, sont installés sur les bornes d'entrée non fondées entre la puissance d'entrée et le dispositif de protection, protégeant le circuit des surtensions de tension et absorbant l'énergie transitoire des événements tels que les coups de foudre. Dans la conception de l'alimentation, la tension de sortie, la tension d'ondulation de sortie, la suppression de tension transitoire de sortie, l'isolement de sortie, les bornes de sortie et les terminaisons de sortie sont tous essentiels pour un fonctionnement stable et un filtrage EMI. Les alimentations de commutation sont une source courante de bruit EMI et nécessitent une solution de filtrage robuste.
Le filtrage EMI est essentiel pour protéger les équipements domestiques et industriels, l'équipement électrique, l'équipement électronique, l'équipement sensible, l'équipement électronique sensible et l'équipement médical contre les interférences électromagnétiques. Les systèmes de contrôle industriel et les systèmes de contrôle nécessitent également un filtrage EMI pour assurer un fonctionnement fiable. Les plans de terre et la mise à la terre à faible impédance sont essentiels pour la réduction du bruit et l'intégrité du signal, et les composants passifs sont largement utilisés dans les filtres EMI. Les filtres EMI empêchent les courants indésirables d'interférer avec le fonctionnement de l'équipement et d'empêcher le bruit d'entrer ou de quitter le système via des filtres et des techniques de mise à la terre. Des solutions de filtrage EMI innovantes, telles que des filtres EMI hybrides, sont en cours d'élaboration pour relever de nouveaux défis. Le filtrage EMI efficace garantit que le fonctionnement normal de l'équipement électronique, en particulier à mesure que les fréquences élevées et les fréquences plus élevées deviennent plus courantes dans les produits électroniques modernes.
Classification basée sur les applications:
- Filtres de ligne électrique: Ces filtres sont utilisés pour supprimer l'EMI réalisé par des lignes électriques. Ils sont couramment utilisés dans les alimentations, les onduleurs, les lecteurs moteurs et autres équipements électriques.
- Filtres de ligne de signalisation: Les filtres de ligne de signal sont conçus pour atténuer l'EMI présent sur le signal ou les lignes de données. Ils sont utilisés dans des applications telles que les télécommunications, les équipements audio / vidéo et les systèmes de transmission de données.
- Filtres RF: Les filtres radiofréquences (RF) sont des filtres spécialisés utilisés pour supprimer l'interférence dans les circuits RF. Ils sont essentiels dans les systèmes de communication sans fil, les amplificateurs RF et les récepteurs.
Les filtres EMI sont utilisés dans un large éventail d'applications, notamment les soins résidentiels, industriels, militaires et de santé. Dans chaque zone,Sélection du bon filtre EMIest essentiel pour assurer la fiabilité des équipements, protéger l'équipement sensible et assurer le respect des normes EMC.
Filtre spécial:
- Filtres médicaux EMI: Rencontrez rigoureuxNormes EMC (compatibilité électromagnétique) pour les dispositifs médicaux, assurer la sécurité des patients et la fiabilité de l'équipement.
- Filtres de qualité militaire: Conçu pour répondre aux interférences électromagnétiques strictes et aux exigences environnementales des applications militaires et aérospatiales, offrant une grande fiabilité et des performances dans des environnements difficiles.
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