Что такое фильтр ЭМС? Как это работает, типы и руководство по выбору

Так,что такое фильтр ЭМС?

Фильтр ЭМС — это сеть электрической фильтрации, предназначенная для уменьшения нежелательных электромагнитных помех, передаваемых через силовые или сигнальные линии, при этом пропуская необходимую мощность переменного или постоянного тока. В силовых приложениях обычно используются катушки индуктивности, синфазные дроссели, конденсаторы X и Y для ослабления высокочастотного шума.

Для групп инженеров и закупщиков, создающих медицинские устройства, оборудование для промышленной автоматизации, бытовую электронику или бытовую технику, понимание фильтров ЭМС имеет важное значение, когда требуется стабильное питание, соответствие требованиям ЭМС и надежная работа продукта. В этой статье объясняется, как работают фильтры ЭМС, основные типы фильтров, синфазный и дифференциальный шум, ключевые компоненты, методы установки, применимые стандарты ЭМС, типичные области применения и как выбрать правильный фильтр для конкретной конструкции.

Фильтры ЭМС широко используются в промышленной автоматизации, частотно-регулируемых приводах, сервосистемах, медицинском оборудовании, источниках питания, зарядном оборудовании для электромобилей, системах возобновляемых источников энергии, коммуникационном оборудовании и других электронных устройствах, которые должны надежно работать в общей электромагнитной среде. Фильтр ЭМС сам по себе не следует рассматривать как комплексное решение ЭМС, поскольку характеристики фильтра зависят от источника шума, частоты, импеданса источника и нагрузки, заземления, экранирования, прокладки кабеля, установки и общей конструкции оборудования.

Ключевые выводы

• Фильтр ЭМС в первую очередь снижает нежелательные электромагнитные помехи в электрических линиях.

• Фильтры ЭМС и фильтры электромагнитных помех часто относятся к одному и тому же типу фильтрующих изделий в практических приложениях силовой электроники.

• Синфазный и дифференциальный шум требуют разных механизмов фильтрации.

• В типичных фильтрах ЭМС используются синфазные дроссели, катушки индуктивности, конденсаторы X и конденсаторы Y.

• При выборе фильтра следует учитывать напряжение, ток, затухание, ток утечки, топологию системы и условия установки.

• Фильтр ЭМС может поддерживать соответствие ЭМС, но установка фильтра сама по себе не гарантирует, что все оборудование пройдет испытания на ЭМС.

Что такое фильтр ЭМС?

АнФильтр ЭМС или фильтр электромагнитной совместимости, представляет собой схему фильтрации, используемую для ограничения нежелательных электромагнитных помех, проходящих через электрические проводники.

Для типичногоприложение для линии электропередачи, основная цель проста:

Обеспечьте прохождение необходимой мощности, одновременно ослабляя нежелательные высокочастотные электрические шумы.

Таким образом, большинство фильтров ЭМС в линиях электропередачи ведут себя в целом как сети фильтрации нижних частот. Мощность постоянного тока или переменного тока частотой 50/60 Гц проходит через фильтр с относительно низким импедансом, в то время как нежелательные токи более высокой частоты сталкиваются с повышенным импедансом или отклоняются через емкостные пути.

Фильтр ЭМС может быть установлен между:

Источник питания → Фильтр ЭМС → Оборудование

или между шумовой нагрузкой и электросетью:

Электросеть ← Фильтр ЭМС ← Шумогенерирующее оборудование

На практике фильтр может помочь в обоих направлениях. Это может уменьшить шум, исходящий от оборудования и распространяющийся обратно в линию электропередачи, а также уменьшить некоторые кондуктивные помехи, попадающие в оборудование из внешней электрической сети.

Фильтры ЭМС преимущественно адресныкондуктивные помехи. Они могут косвенно влиять на некоторые характеристики излучения за счет уменьшения высокочастотного тока, протекающего по кабелям, но фильтр ЭМС линии электропередачи не является заменой экранирования, правильного заземления, расположения печатной платы, прокладки кабелей или конструкции корпуса.

Что означает ЭМС?

ЭМС означает электромагнитная совместимость.

Электромагнитная совместимость описывает способность электрического или электронного оборудования удовлетворительно работать в электромагнитной среде, не создавая неприемлемых электромагнитных помех для другого оборудования.

Здесь представлены две важные концепции ЭМС:

Выбросы

Оборудование не должно создавать чрезмерных электромагнитных помех, влияющих на другие устройства. Некоторые источники являются преднамеренными, например, радиочастотные передатчики, которые могут создавать радиопомехи.

Иммунитет

Оборудование должно продолжать работать приемлемо при воздействии электромагнитных помех в пределах требований, применимых к изделию. Соблюдение также зависит оттестирование на иммунитетдля проверки того, что оборудование продолжает работать правильно при воздействии электромагнитных помех.

Таким образом, фильтр ЭМС является одним из инженерных инструментов, используемых для улучшения общей электромагнитной совместимости.

Само по себе оно не обеспечивает соответствие требованиям ЭМС.

Например, машина может иметь отличную входную фильтрацию, но при этом испытывать проблемы с ЭМС по следующим причинам:

• Плохое соединение защитного заземления

• Длинные неэкранированные кабели двигателя

• Высокочастотные переключающие контуры

• Неправильная разводка печатной платы

• Плохое разделение кабелей

• Проблемы с завершением экрана

• Шумовая связь вокруг фильтра

• Недостаточное экранирование корпуса

Поэтому ЭМС необходимо учитывать присистемный уровень.

Для оборудования, которое уже испытывало проблемы с испытаниями на ЭМС, пониманиераспространенные сбои при тестировании ЭМСможет помочь определить, возникает ли проблема из-за помех, проводимых в линии электропередачи, заземления, экранирования или другого пути связи.

Фильтр EMC против фильтра EMI: есть ли разница?

Один из самых частых вопросов:

Является ли фильтр ЭМС тем же самым, что и фильтр электромагнитных помех?

Во многих приложениях фильтрации линий электропередачиФильтр ЭМС и фильтр ЭМП используются взаимозаменяемо..

Разница в основном заключается в терминологии.

Электромагнитные помехи (ЭМИ)описывает нежелательные электромагнитные помехи.

ЭМС, или электромагнитная совместимость emc, описывает более широкую цель - обеспечить правильную работу оборудования, не вызывая неприемлемых электромагнитных помех.

Если вы не знакомы с базовой терминологией, ознакомьтесь с нашим руководством, объясняющимчто такое фильтр электромагнитных помех.

Поэтому:

Срок	Основное значение
ЭМИ	Электромагнитные помехи сами по себе
Фильтр электромагнитных помех	Фильтр, используемый для подавления электромагнитных помех
ЭМС	Общая электромагнитная совместимость оборудования или систем
ЭМС-фильтр	Фильтр, используемый как часть стратегии управления ЭМС

Таким образом, производитель может описывать по существу один и тот же продукт как:

• ЭМС-фильтр

• ЭМИ-фильтр

• Фильтр электромагнитных/радиочастотных помех

• фильтр радиочастотных помех

• Сетевой фильтр

• Сетевой фильтр

• Шумовой фильтр

Одного названия продукта недостаточно для определения его пригодности.

Вместо этого инженерам следует оценить фильтр:

• Номинальное напряжение

• Номинальный ток

• Синфазное затухание

• Затухание в дифференциальном режиме

• Вносимая потеря

• Ток утечки

• Топология схемы

• Требования безопасности

• Механическая конфигурация

• Предполагаемое применение

Как работает фильтр ЭМС?

Основная функция фильтра ЭМС в линии электропередачи — подавлять нежелательные высокочастотные помехи в линии, пропуская при этом нормальную мощность, используя частотно-зависимое сопротивление; во многих приложениях сетевые фильтры размещаются на входном этапе, чтобы помочь ограничить кондуктивные излучения.

Индукторы противостоят быстрым изменениям тока и обычно имеют увеличивающийся импеданс по мере повышения частоты.

Конденсаторы, напротив, имеют уменьшающийся импеданс по мере увеличения частоты и могут обеспечить путь для высокочастотного шума в сторону от желаемого пути мощности.

Объединение этих компонентов создает сеть, которая обеспечивает нормальную передачу энергии, одновременно ослабляя нежелательную высокочастотную энергию.

Более подробное объяснение поведения компонентов, механизмов импеданса и затухания см.Как работает фильтр ЭМС?

Типичная однофазная структура концептуально может выглядеть так:

Линия переменного тока → Сеть фильтров → Оборудование

Внутри фильтра:

Синфазный дроссель + конденсатор X + конденсаторы Y + дополнительная индуктивность

Фактическая схема зависит от применения и требуемого затухания.

Для правильного понимания работы фильтра необходимо разделить электромагнитные помехи на два важных режима шума.

Синфазный шум

Синфазный шум появляется в одном и том же направлении на нескольких проводниках относительно шасси или защитного заземления.

Типичные причины включают в себя:

• Емкость коммутационного узла на шасси

• Емкость обмотки двигателя к корпусу

• Силовая полупроводниковая коммутация

• Паразитная емкость трансформатора

• Емкость кабеля на землю

Асинфазный дроссельобеспечивает значительный импеданс синфазному высокочастотному току, пропуская при этом нормальный ток нагрузки.

Конденсаторы Y также могут обеспечивать управляемый высокочастотный путь между линейными проводниками и защитным заземлением.

Вместе эти компоненты составляют важную часть подавления синфазного шума.

Дифференциальный режим шума

Между силовыми проводниками возникает дифференциальный шум.

Для однофазной системы переменного тока это обычно означает шум между:

Линия ↔ Нейтраль

Для систем постоянного тока:

Постоянный ток+ ↔ Постоянный ток−

В трехфазных системах между фазными проводами могут существовать дифференциальные помехи.

Фильтрация в дифференциальном режиме обычно использует:

• Последовательная индуктивность

• Дифференциальные индукторы

• X конденсаторы между проводниками

• Многоступенчатые LC-сети

Для более глубокого сравнения двух механизмов взаимодействия прочитайте наше руководство подифференциальный и синфазный шум.

Поэтому фильтру требуется соответствующая комбинация фильтрации CM и DM в соответствии с фактически измеренными помехами.

Что находится внутри фильтра ЭМС?

Хотя фильтры ЭМС доступны во многих конфигурациях, некоторые основные компоненты особенно распространены во многих фильтрах ЭМС и помогают защитить чувствительные электронные компоненты.

Синфазный дроссель

Синфазный дроссель содержит связанные обмотки на магнитном сердечнике.

Во время нормального потока мощности магнитные эффекты, связанные с током нагрузки, в значительной степени компенсируются, позволяя пропускать необходимый ток.

Однако в случае синфазных помех шумовые токи создают магнитный поток, который приводит к значительному высокочастотному импедансу.

Таким образом, дроссель может сильно ослаблять синфазные кондуктивные помехи, не создавая чрезмерного сопротивления нормальному току нагрузки.

X Конденсаторы

Конденсаторы X подключаются между силовыми проводниками.

Например:

Линия ↔ Нейтраль

Их основная фильтрующая роль связана с дифференциальными помехами.

На высоких частотах конденсатор обеспечивает путь с более низким импедансом, что снижает дифференциальный шум, возникающий в линейных проводниках.

Тип и номинал конденсатора должны подходить для подключения к линии электропередачи.

Y-конденсаторы

Конденсаторы Y обычно подключаются между силовыми проводниками и защитным заземлением или шасси.

Например:

Линия → Конденсатор Y → PE

и

Нейтраль → Y Конденсатор → PE

Эти конденсаторы могут значительно улучшить затухание синфазного сигнала.

Однако они также влияютток утечки, что делает их выбор особенно важным в таких приложениях, как медицинское оборудование или системы, использующие чувствительную защиту от остаточного тока.

Поэтому увеличение емкости нельзя рассматривать как универсальный метод улучшения характеристик фильтра.

Индукторы дифференциального режима

Дополнительная последовательная индуктивность может быть включена для увеличения затухания в дифференциальном режиме.

В зависимости от требуемого уровня подавления фильтры могут использовать:

• Одноступенчатая топология

• Двухэтапная топология

• Многоступенчатая топология

Большее количество ступеней может обеспечить более сильное затухание в некоторых условиях, но дополнительная сложность фильтра не гарантирует автоматически лучшую производительность в каждой реальной установке.

Какие проблемы может решить фильтр ЭМС?

Правильно выбранный и установленный фильтр ЭМС может помочь решить несколько проблем.

Нарушения кондуктивной эмиссии

Импульсные преобразователи, частотно-регулируемые приводы, сервоусилители и источники питания могут подавать высокочастотные токи в сеть переменного или постоянного тока в виде кондуктивных электромагнитных помех, влияя на линии электропередачи и входную энергосистему.

Входной фильтр ЭМС может ослабить этот шум до того, как он достигнет внешнего источника питания. Например, подходящий фильтр может снизить измеренные выбросы с 58 дБмкВ до 42 дБмкВ.

Шум, проникающий в чувствительное оборудование

Внешние коммутационные устройства могут создавать помехи в общей электрической сети.

Фильтр, установленный на входе оборудования, может уменьшить часть этих кондуктивных помех и помочь защитить близлежащее оборудование, подключенное к той же сети, от кондуктивных помех.

Нестабильность связи

Нестабильные помехи в линиях электропередачи могут ухудшить целостность сигнала и способствовать нестабильному поведению ПЛК, промышленной связи, датчиков и систем управления.

Фильтрация соответствующего пути шума может улучшить электромагнитную обстановку, хотя также следует оценить экранирование сигнала, заземление и проводку.

Неожиданные сбросы или ошибки управления.

Высокочастотные помехи иногда могут способствовать сбросу контроллера, ошибкам соседних датчиков или нестабильной работе электроники.

Опять же, следует определить фактический путь связи, а не предполагать, что каждая проблема требует более крупного фильтра, поскольку помехи также могут вызвать искажение сигнала в чувствительных цепях управления или мониторинга.

Неудачные испытания ЭМС

Когда кондуктивные излучения превышают применимый предел на определенных частотах, правильно спроектированный фильтр ЭМС может обеспечить необходимое ослабление.

Лучший выбор обычно начинается с фактических данных измерений ЭМС, а не выбора фильтра только по напряжению и току.

Типы фильтров ЭМС

Разные электрические системы требуют разных конфигураций фильтров.

Тип фильтра ЭМС	Типичное использование
Однофазный фильтр ЭМС	Оборудование однофазного переменного тока, источники питания и промышленная электроника
Трехфазный фильтр ЭМС	ЧРП, сервоприводы, промышленное оборудование и системы высокой мощности
Входной фильтр ЭМС IEC	Компактное оборудование с использованием разъемов питания IEC
Фильтр ЭМС для печатной платы	Электронные сборки и компактные источники питания
Фильтр ЭМС постоянного тока	Системы питания постоянного тока, аккумуляторное оборудование и преобразователи мощности
Проходной фильтр	Экранированные корпуса, требующие высокочастотной фильтрации в точках кабельных вводов
Фильтр ЭМС ЧРП	Системы частотно-регулируемого привода и моторного привода
Медицинский фильтр ЭМС	Оборудование, требующее строгого контроля тока утечки
Модуль подачи питания	Встроенные функции впуска, фильтрации, предохранителей и переключения.

Выбор правильной категории – это только первый этап. Требования к электротехнике и ЭМС по-прежнему должны соответствовать условиям применения.

Как выбрать фильтр ЭМС

Выбор фильтра ЭМС, основанный только на номинальном токе, является одной из наиболее частых ошибок при выборе, поскольку выбор правильного фильтра зависит от нескольких ключевых параметров, а не только от тока.

Более подробный процесс выбора смотрите в нашемРуководство по выбору фильтра электромагнитных помех.

Инженеры должны учитывать следующие факторы, включая целевые показатели производительности и соответствие нормативным требованиям.

1. Номинальное напряжение

Фильтр должен быть рассчитан на фактическое максимальное рабочее напряжение системы.

Примеры включают в себя:

• 115 В переменного тока

• 230/250 В переменного тока

• 380/400 В переменного тока

• 440/480 В переменного тока

• Системы питания постоянного тока

Топология системы также должна быть правильно определена.

2. Номинальный ток

Номинальный ток фильтра ЭМС должен соответствовать фактическому продолжительному рабочему току в ожидаемых тепловых условиях.

Также учтите:

• Пусковой ток

• Условия пиковой нагрузки

• Температура окружающей среды

• Охлаждение

• Рабочий цикл

• Требования производителя к снижению номинальных характеристик

Выбор слишком низкого номинального тока может привести к чрезмерному нагреву или проблемам с надежностью.

3. Однофазный или трехфазный.

Однофазная система переменного тока и трехфазная промышленная энергосистема требуют разных топологий фильтров.

Для трехфазных приложений определите, использует ли система:

• Трехфазный трехпроводной

• Трехфазный четырехпроводной

• Нейтральный проводник

• Защитная земля

• Дельта-конфигурация

• Конфигурация звезда/звезда

Если вы сравниваете две базовые архитектуры, см.трехфазные фильтры электромагнитных помех и однофазные фильтры электромагнитных помех.

4. Частота шума

Фильтр должен обеспечивать эффективное ослабление во всем диапазоне частот, где действительно возникают проблемы с ЭМС.

Например, если тест на электромагнитную совместимость показывает чрезмерный кондуктивный шум вокруг определенной гармоники переключения, инженерам следует оценить эффективность фильтра в этой проблемной области, а не полагаться только на общее маркетинговое заявление, такое как «высокое затухание».

5. Синфазный и дифференциальный шумы

Определите, является ли доминирующей помехой:

Общий режим, дифференциальный режим или их комбинация.

Это может существенно повлиять на требуемую топологию фильтра.

6. Вносимая потеря

Кривые вносимых потерь предоставляют полезную информацию о характеристиках затухания фильтра.

Однако фактические установленные характеристики могут отличаться от лабораторных кривых, поскольку реальные импедансы источника и нагрузки редко совпадают со стандартными условиями испытаний.

Поэтому, когда это возможно, фильтр следует оценивать как часть целостной системы.

7. Ток утечки

Емкость между фазой и землей способствует току утечки.

Это становится особенно важным для:

• Медицинское оборудование

• Лабораторное оборудование

• Портативное оборудование

• Системы, использующие защиту УЗО/ВДТ

• Несколько фильтров, подключенных к одному источнику питания

Требования к низким утечкам могут потребовать топологии фильтра, отличной от общепромышленной конструкции.

8. Механические требования

Учитывать:

• Доступное место для установки

• Тип терминала

• Болтовое соединение

• Клеммный блок

• Проволочный вывод

• Монтаж на DIN-рейку

• Монтаж на печатной плате

• Монтаж на панели

• Шинное соединение

• Охлаждение и компоновка корпуса

Фильтр, который работает хорошо электрически, но не может быть правильно интегрирован в оборудование, не является подходящим решением.

Где следует устанавливать фильтр ЭМС?

Для сетевого фильтра установка часто так же важна, как и выбор фильтра.

Во многих приложениях фильтр должен быть установлен.как можно ближе к точке ввода питания оборудования.

Распространенная планировка:

Вход в сеть → Фильтр ЭМС → Внутреннее оборудование

Такое расположение помогает предотвратить возникновение помех вокруг фильтра нефильтрованными проводниками внутри корпуса.

Корпус фильтра обычно должен иметь короткое соединение с низким сопротивлением к шасси или конструкции защитного заземления в соответствии с требованиями к установке производителя.

Входная и выходная проводка также должна быть физически разделена, где это возможно.

Подробные инструкции по установке см.Как установить фильтр электромагнитных помех.

Распространенные ошибки при установке фильтра ЭМС

Даже высокопроизводительный фильтр может дать неутешительные результаты при неправильной установке.

Длинная проводка между входом питания и фильтром

Длинные нефильтрованные проводники могут действовать как соединительные пути или антенны.

Следите за тем, чтобы соединение между входом питания и фильтром было коротким.

Входные и выходные кабели проложены вместе

Если проводники грязной и чистой стороны проложены параллельно или объединены вместе, вокруг фильтра может образоваться высокочастотный шум.

Разделите их физически.

Плохое соединение шасси

Высокочастотные характеристики сильно зависят от импеданса соединения.

Длинный заземляющий провод может иметь значительно более высокий высокочастотный импеданс, чем короткое и широкое соединение шасси.

Заземление может существенно повлиять на реальную производительность фильтра. См. наше практическое руководство, объясняющеекак заземление влияет на эффективность электромагнитных помех.

Установка фильтра слишком далеко от входа в корпус.

Это дает шуму дополнительные возможности для проникновения в другую проводку, прежде чем он достигнет фильтра.

Предполагая, что фильтр решает все проблемы ЭМС.

Фильтрация линии электропередачи не заменяет:

• Экранирование кабеля

• Соединение с шасси

• Правильная разводка печатной платы

• Заземление

• ферритовые сердечники

• Завершение экрана

• Уменьшение площади контура переключения

• Управление кабелями двигателя

Для успешного проектирования ЭМС обычно требуется совместная работа нескольких мер.

Фильтры ЭМС и стандарты ЭМС

Стандарт ЭМС, применимый к оборудованию, зависит от категории продукта, электромагнитной среды и целевого рынка.

Для промышленного оборудования стандарты могут включать требования к конкретному продукту или общие стандарты, к которым не применимы стандарты, посвященные конкретному продукту или семейству продуктов.

Примеры включают в себя:

СИСПР 11

CISPR 11 охватывает характеристики, пределы и методы измерения радиочастотных помех для промышленного, научного и медицинского оборудования.

МЭК 61000-6-4

МЭК 61000-6-4 содержит общие требования к излучению для оборудования, предназначенного для промышленных сред, где не существует применимого стандарта на излучение для специального продукта или семейства продуктов.

МЭК 61000-6-2

В стандарте IEC 61000-6-2 рассматриваются общие требования к помехоустойчивости для оборудования, предназначенного для промышленных сред, где не применяется соответствующий специальный стандарт на продукцию.

СИСПР 32

CISPR 32 рассматривает требования к излучению для мультимедийного оборудования.

Другие области применения, такие как электроприводы, медицинские устройства, зарядное оборудование для электромобилей или бытовая техника, могут подпадать под действие других стандартов, специфичных для конкретных продуктов.

Для получения дополнительной информации о соответствии продукции DOREXS и имеющихся разрешениях посетите нашСертификаты и стандартыстраница ресурса.

Поэтому фильтр ЭМС следует выбирать в соответствии сфактический стандарт оборудования и измеренная проблема ЭМС, а не предполагать, что один стандарт применяется повсеместно.

Самое главное:

Фильтр ЭМС сам по себе не обеспечивает соответствие ЭМС всей машины.

Соответствие определяется на уровне оборудования или системы.

Типичные применения фильтров ЭМС

Фильтры ЭМС используются в широком спектре электрического и электронного оборудования.

Промышленная автоматизация

Системы промышленной автоматизациисодержат множество потенциальных источников электромагнитных помех, в том числе:

• Импульсные источники питания

• ПЛК-системы

• Сервоприводы

• Контроллеры двигателей

• Реле и контакторы

• Промышленные компьютеры

• Сети связи

Входная фильтрация ЭМС может помочь предотвратить распространение коммутационных помех через системы общего энергоснабжения.

Частотно-регулируемые приводы

ЧРП генерируют резкие перепады напряжения переключения, которые могут создавать значительные синфазные и дифференциальные помехи.

Подходящий трехфазный или частотно-регулируемый фильтр ЭМС можно установить на входе привода в рамках более широкой стратегии ЭМС. МЭК 61800-3 устанавливает требования по ЭМС для приводов с регулируемой скоростью и обычно применяется в приложениях с ЧРП. Во многих системах инженеры сочетают это с целевыми решениями по электромагнитным фильтрам вокруг преобразователей частоты, чтобы уменьшить кондуктивные шумы и обеспечить соответствие требованиям.

Экранирование кабеля двигателя, заземление, длина кабеля и установка привода остаются критически важными. Защита на стороне выхода также может помочь ограничить нагрузку на изоляцию двигателя при переключении высокого напряжения dv/dt.

Сервосистемы

Сервоусилители используют высокоскоростное переключение мощности и работают вблизи чувствительных энкодеров и цепей связи.

Соответствующая фильтрация линии электропередачи может уменьшить кондуктивные помехи, входящие в сервосистему или выходящие из нее.

Дополнительную информацию о приложении см.Фильтры электромагнитных помех для сервоприводов.

Медицинское оборудование

Медицинское оборудованиеможет потребоваться сильное ослабление электромагнитных помех, а также контроль тока утечки.

Это создает важный компромисс при проектировании фильтра, поскольку увеличение емкости между фазой и землей может улучшить затухание синфазного сигнала при одновременном увеличении тока утечки.

Поэтому часто требуются фильтры ЭМС с малыми утечками.

Зарядка электромобилей и возобновляемые источники энергии

Зарядное оборудование для электромобилей, солнечные инверторы, преобразователи энергии и другие силовые электронные системы содержат высокочастотные переключающие каскады.

Траектории питания переменного и постоянного тока могут потребовать анализа ЭМС в зависимости от архитектуры системы. Улучшенная фильтрация также может снизить нагрузку на подключенное оборудование, улучшить производительность системы и снизить риск сбоев трансформаторов в более крупных установках, использующих возобновляемые источники энергии, таких как ветряные турбины, чтобы обеспечить надежную работу.

Системы возобновляемой энергетики могут представлять собой различные пути помех из-за переключения инверторов, шин постоянного тока, длинных кабелей и сетевых интерфейсов. Более подробную информацию можно найти в нашемФильтры электромагнитных помех для возобновляемых источников энергиируководство по применению.

Оборудование связи и передачи данных

Чувствительныйоборудование для передачи данных и связимогут влиять электрические помехи, проникающие через источник питания.

Фильтрация входной мощности может помочь уменьшить кондуктивные помехи, в то время как другие меры управляют сигнальными линиями и излучаемыми помехами.

Станки с ЧПУ и робототехника

Системы ЧПУ и роботы обычно сочетают в себе:

• Сервоприводы

• VFD

• ПЛК

• Импульсные источники питания

• Кодеры

• Промышленная связь

Контроль помех на входе питания может быть частью поддержания стабильной электромагнитной среды.

Решения для фильтров ЭМС DOREXS

DOREXS производитРешения для фильтров электромагнитных помехдля производителей оборудования, системных интеграторов и промышленного применения.

Доступные категории фильтров включают:

• Однофазные фильтры EMI/EMC

• Трехфазные фильтры EMI/EMC

• Входные фильтры МЭК

• Фильтры электромагнитных помех для печатных плат

• Фильтры электромагнитных помех постоянного тока

• Проходные фильтры

• Фильтры ЧРП

• Медицинские фильтры с низкой утечкой

• Модули подачи питания

• Пользовательские фильтры электромагнитных и электромагнитных помех

Вы также можете просмотреть полнуюМодельный ряд фильтров DOREXS EMIев соответствии с энергосистемой, архитектурой оборудования и требованиями применения.

Стандартные фильтры можно использовать там, где существующие напряжение, ток, затухание, ток утечки и механические характеристики соответствуют требованиям оборудования.

Для применений, где стандартный фильтр не соответствует электрическим требованиям, требованиям по ЭМС или установке,специальный фильтр электромагнитных помехможет быть рассмотрено.

DOREXS может оценить требования проекта на основе такой информации, как:

Рабочее напряжение + Максимальный ток + Система питания + Тип оборудования + Частота проблем ЭМС + Требуемый ток утечки + Место для установки + Целевой стандарт ЭМС

Данные испытаний на ЭМС особенно полезны.

Если оборудование уже не прошло испытания на кондуктивную эмиссию, предоставление отчета об испытаниях или проблемных частот может помочь инженерам оценить величину и тип требуемого ослабления более эффективно, чем выбор фильтра только на основе текущих характеристик.

Часто задаваемые вопросы

Что делает фильтр ЭМС?

Фильтр ЭМС ослабляет нежелательные электромагнитные помехи, распространяющиеся по электрическим проводникам, пропуская при этом необходимую мощность или сигнал. Фильтры ЭМС силовых линий в основном используются для контроля кондуктивных электромагнитных помех.

Является ли фильтр ЭМС тем же самым, что и фильтр электромагнитных помех?

Во многих приложениях в линиях электропередачи термины «фильтр ЭМС» и «фильтр электромагнитных помех» используются как взаимозаменяемые. EMI описывает электромагнитные помехи, а EMC описывает более широкую цель электромагнитной совместимости. Фактический выбор фильтра должен основываться на электрических характеристиках и характеристиках затухания, а не только на терминологии.

Как работает фильтр ЭМС?

Фильтр ЭМС обычно сочетает в себе катушки индуктивности и конденсаторы. Индуктивные компоненты создают высокий импеданс для нежелательных высокочастотных токов, а конденсаторы обеспечивают контролируемые пути с низким импедансом для высокочастотного шума. Эта комбинация ослабляет электромагнитные помехи, позволяя при этом пропускать необходимую мощность переменного или постоянного тока.

В чем разница между синфазным и дифференциальным шумом?

Синфазный шум возникает в нескольких проводниках относительно земли или шасси, тогда как дифференциальный шум существует между проводниками питания. Синфазные дроссели и конденсаторы Y обычно используются для подавления синфазных помех, тогда как конденсаторы X и дифференциальная индуктивность помогают контролировать шум DM.

Где следует устанавливать фильтр ЭМС?

Фильтр ЭМС линии электропередачи обычно следует устанавливать рядом с точкой ввода питания оборудования, с коротким проводом, эффективным соединением с шасси и физическим разделением между нефильтруемой и фильтруемой сторонами.

Может ли фильтр ЭМС помочь оборудованию пройти испытания на ЭМС?

Правильно выбранный и установленный фильтр может значительно снизить кондуктивные излучения и помочь оборудованию соответствовать применимым ограничениям по ЭМС. Однако окончательное соответствие зависит от всей системы, включая заземление, экранирование, расположение печатной платы, прокладку кабелей и конструкцию корпуса.

Как выбрать правильный фильтр ЭМС?

Учитывайте номинальное напряжение, постоянный ток, конфигурацию фаз, частоту шума, затухание в синфазном и дифференциальном режимах, вносимые потери, требования к току утечки, механические размеры и применимый стандарт ЭМС.

Нужны ли частотно-регулируемым приводам фильтры ЭМС?

Системы ЧРП часто генерируют кондуктивные помехи из-за высокоскоростного переключения полупроводников. В зависимости от конструкции привода, установки и применимых требований ЭМС правильно выбранный трехфазный или специальный входной фильтр ЭМС ЧРП может улучшить производительность системы и уменьшить такие проблемы, как скачки напряжения, влияющие на подключенное оборудование, в то время как в выходных приложениях синусоидальные фильтры также могут использоваться как часть общего решения ЭМС.

Заключение

Так,что такое фильтр ЭМС?

Фильтр ЭМС — это сеть электрической фильтрации, предназначенная для уменьшения нежелательных электромагнитных помех, пропуская при этом необходимую мощность переменного или постоянного тока.

В большинстве сетевых фильтров ЭМС используются комбинации:

Синфазные дроссели + дифференциальная индуктивность + конденсаторы X + конденсаторы Y

для ослабления синфазных и дифференциальных помех.

Однако эффективная фильтрация ЭМС требует большего, чем просто установка фильтра.

Правильное решение зависит от:

Напряжение + ток + режим шума + проблемная частота + ток утечки + условия источника/нагрузки + заземление + установка + применимый стандарт ЭМС

Для производителей OEM-оборудования наиболее надежным подходом является сначала выявить реальную проблему помех, а затем выбрать или спроектировать фильтр с учетом измеренных системных требований.

Нужна помощь в выборе фильтра ЭМС?

Если вы разрабатываете промышленное оборудование, системы ЧРП, сервооборудование, медицинскую электронику, зарядное оборудование для электромобилей, системы связи или другие продукты силовой электроники, DOREXS может помочь в выборе фильтров ЭМС и индивидуальных решениях по фильтрации.

Отправьте нам:

Рабочее напряжение
Максимальный ток
Энергетическая система
Тип оборудования
Проблема/частота теста ЭМС
Требуемый ток утечки
Место для установки
Целевой стандарт ЭМС

Инженеры DOREXS могут оценить применение и порекомендовать подходящее стандартное или индивидуальное решение для фильтрации электромагнитных помех/ЭМС.

Ознакомьтесь с фильтрами EMI/EMC компании DOREXS →