¿Qué es un filtro EMC? Cómo Funciona, Tipos y Guía de Selección
Entonces,¿Qué es un filtro EMC?
Un filtro EMC es una red de filtrado eléctrico diseñada para reducir las interferencias electromagnéticas no deseadas conducidas a través de líneas de alimentación o de señal, al tiempo que permite el paso de la alimentación de CA o CC requerida. En aplicaciones de energía, normalmente utiliza inductores, bobinas de modo común, condensadores X y condensadores Y para atenuar el ruido de alta frecuencia.
Para los equipos de ingeniería y adquisiciones que construyen dispositivos médicos, equipos de automatización industrial, electrónica de consumo o electrodomésticos, comprender los filtros EMC es esencial cuando se requiere energía estable, cumplimiento de EMC y operación confiable del producto. Este artículo explica cómo funcionan los filtros EMC, los principales tipos de filtros, el ruido de modo común y diferencial, los componentes clave, las prácticas de instalación, los estándares EMC aplicables, las aplicaciones típicas y cómo elegir el filtro correcto para un diseño determinado.
Los filtros EMC se utilizan ampliamente en automatización industrial, VFD, servosistemas, equipos médicos, fuentes de alimentación, equipos de carga de vehículos eléctricos, sistemas de energía renovable, equipos de comunicación y otros dispositivos electrónicos que deben funcionar de manera confiable en un entorno electromagnético compartido. Un filtro EMC no debe considerarse una solución EMC completa por sí solo, porque el rendimiento del filtro depende de la fuente de ruido, la frecuencia, la impedancia de la fuente y la carga, la conexión a tierra, el blindaje, el enrutamiento de los cables, la instalación y el diseño general del equipo.
Conclusiones clave
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Un filtro EMC reduce principalmente las interferencias electromagnéticas conducidas no deseadas en las líneas eléctricas.
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Los filtros EMC y los filtros EMI a menudo se refieren al mismo tipo de producto de filtrado en aplicaciones prácticas de electrónica de potencia.
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El ruido de modo común y el de modo diferencial requieren diferentes mecanismos de filtrado.
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Los filtros EMC típicos utilizan bobinas de modo común, inductores, condensadores X y condensadores Y.
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Al seleccionar un filtro se deben considerar el voltaje, la corriente, la atenuación, la corriente de fuga, la topología del sistema y las condiciones de instalación.
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Un filtro EMC puede respaldar el cumplimiento de EMC, pero la instalación de un filtro no garantiza por sí sola que el equipo completo pase las pruebas de EMC.
¿Qué es un filtro EMC?
UnFiltro EMC o filtro de compatibilidad electromagnética, es un circuito de filtrado utilizado para limitar las perturbaciones electromagnéticas no deseadas que atraviesan los conductores eléctricos.
para un tipicoaplicación de línea eléctrica, el objetivo básico es simple:
Permita que pase la energía requerida mientras atenúa el ruido eléctrico de alta frecuencia no deseado.
Por lo tanto, la mayoría de los filtros EMC de líneas eléctricas se comportan en términos generales como redes de filtrado de paso bajo. La energía CC o CA de 50/60 Hz pasa a través del filtro con una impedancia relativamente baja, mientras que las corrientes no deseadas de alta frecuencia encuentran una mayor impedancia o se desvían a través de rutas capacitivas.
Se puede instalar un filtro EMC entre:
Fuente de alimentación → Filtro EMC → Equipo
o entre una carga generadora de ruido y la red eléctrica:
Red eléctrica ← Filtro EMC ← Equipo generador de ruido
En la práctica, el filtro puede ayudar en ambas direcciones. Puede reducir el ruido que sale del equipo y se propaga nuevamente a la línea eléctrica, al mismo tiempo que reduce algunas interferencias conducidas que ingresan al equipo desde la red eléctrica externa.
Los filtros EMC abordan predominantementeinterferencia conducida. Pueden afectar indirectamente cierto comportamiento irradiado al reducir la corriente de alta frecuencia que fluye en los cables, pero un filtro EMC de línea eléctrica no reemplaza el blindaje, la conexión a tierra adecuada, el diseño de PCB, la gestión de cables o el diseño del gabinete.
¿Qué significa EMC?
EMC significa Compatibilidad Electromagnética.
La compatibilidad electromagnética describe la capacidad de los equipos eléctricos o electrónicos para funcionar satisfactoriamente en su entorno electromagnético sin producir perturbaciones electromagnéticas inaceptables para otros equipos.
Esto introduce dos conceptos importantes de EMC:
Emisiones
El equipo no debe generar interferencias electromagnéticas excesivas que afecten a otros dispositivos. Algunas fuentes son intencionales, como los transmisores de radiofrecuencia que pueden contribuir a las interferencias de radio.
Inmunidad
El equipo debe seguir funcionando de forma aceptable cuando se exponga a perturbaciones electromagnéticas dentro de los requisitos aplicables al producto. El cumplimiento también depende depruebas de inmunidadpara verificar que el equipo continúa funcionando correctamente cuando se expone a perturbaciones electromagnéticas.
Por lo tanto, un filtro EMC es una herramienta de ingeniería utilizada para mejorar la compatibilidad electromagnética general.
No crea por sí solo el cumplimiento de EMC.
Por ejemplo, una máquina puede tener un excelente filtrado de entrada pero aun así experimentar problemas de EMC debido a:
-
Mala conexión de protección a tierra
-
Cables de motor largos sin apantallar
-
Bucles de conmutación de alta frecuencia
-
Diseño de PCB inadecuado
-
Mala separación de cables
-
Problemas de terminación de escudo
-
Acoplamiento de ruido alrededor del filtro.
-
Blindaje inadecuado del recinto
Por lo tanto, la compatibilidad electromagnética debe considerarse ennivel del sistema.
Para equipos que ya han experimentado problemas de prueba de EMC, comprenderFallos comunes en las pruebas de EMCpuede ayudar a identificar si el problema se origina por ruido conducido por la línea eléctrica, conexión a tierra, blindaje u otra ruta de acoplamiento.
Filtro EMC frente a filtro EMI: ¿Existe alguna diferencia?
Una de las preguntas más comunes es:
¿Es lo mismo un filtro EMC que un filtro EMI?
En muchas aplicaciones de filtrado de líneas eléctricas,El filtro EMC y el filtro EMI se usan indistintamente.
La diferencia es principalmente de terminología.
Interferencia electromagnética (EMI)describe perturbaciones electromagnéticas no deseadas.
CEM, o compatibilidad electromagnética emc, describe el objetivo más amplio de permitir que el equipo funcione correctamente sin causar perturbaciones electromagnéticas inaceptables.
Si no está familiarizado con la terminología básica, consulte nuestra guía que explicaqué es un filtro EMI.
Por lo tanto:
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Término |
Significado principal |
|---|---|
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EMI |
La propia interferencia electromagnética |
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Filtro EMI |
Filtro utilizado para suprimir interferencias electromagnéticas. |
|
CEM |
Compatibilidad electromagnética general de equipos o sistemas. |
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Filtro CEM |
Filtro utilizado como parte de una estrategia de control EMC |
Por lo tanto, un fabricante puede describir esencialmente el mismo producto como:
-
filtro CEM
-
filtro EMI
-
Filtro EMI/RFI
-
filtro RFI
-
Filtro de línea eléctrica
-
Filtro de red
-
Filtro de ruido
El nombre del producto por sí solo no es suficiente para determinar su idoneidad.
En cambio, los ingenieros deberían evaluar el filtro:
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Tensión nominal
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Corriente nominal
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Atenuación en modo común
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Atenuación en modo diferencial
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Pérdida de inserción
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corriente de fuga
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Topología del circuito
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Requisitos de seguridad
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Configuración mecánica
-
Aplicación prevista
¿Cómo funciona un filtro EMC?
La función principal de un filtro EMC de línea eléctrica es suprimir interferencias de alta frecuencia no deseadas en la línea y al mismo tiempo permitir el paso de la energía normal, utilizando una impedancia dependiente de la frecuencia; En muchas aplicaciones, los filtros de línea se colocan en la etapa de entrada para ayudar a limitar las emisiones conducidas.
Los inductores se oponen a cambios rápidos en la corriente y generalmente presentan una impedancia creciente a medida que aumenta la frecuencia.
Los condensadores, por el contrario, presentan una impedancia decreciente a medida que aumenta la frecuencia y pueden proporcionar un camino para el ruido de alta frecuencia lejos del camino de energía deseado.
La combinación de estos componentes produce una red que permite la transmisión de energía normal al tiempo que atenúa la energía de alta frecuencia no deseada.
Para obtener una explicación más detallada del comportamiento de los componentes, la impedancia y los mecanismos de atenuación, consulte¿Cómo funciona un filtro EMC?
Una estructura monofásica típica puede verse conceptualmente así:
Línea AC → Red de filtrado → Equipo
Dentro del filtro:
Choque de modo común + condensador X + condensadores Y + inductancia adicional
El circuito real depende de la aplicación y de la atenuación requerida.
Para comprender correctamente el filtro es necesario separar la EMI en dos modos de ruido importantes.
Ruido de modo común
El ruido de modo común aparece en la misma dirección general en múltiples conductores en relación con el chasis o la tierra de protección.
Las causas típicas incluyen:
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Capacitancia del nodo de conmutación al chasis
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Capacitancia del devanado del motor al bastidor
-
Conmutación de semiconductores de potencia
-
Capacitancia parásita del transformador
-
Capacitancia de cable a tierra
Aestrangulador de modo comúnPresenta una impedancia sustancial a la corriente de alta frecuencia de modo común y al mismo tiempo permite el paso de la corriente de carga normal.
Los condensadores en Y también pueden proporcionar una ruta controlada de alta frecuencia entre los conductores de línea y la tierra protectora.
Juntos, estos componentes forman una parte importante de la supresión de ruido en modo común.
Ruido de modo diferencial
Aparece ruido de modo diferencial entre los conductores de energía.
Para un sistema de CA monofásico, esto comúnmente significa ruido entre:
Línea ↔ Neutro
Para sistemas CC:
CC+ ↔ CC-
En sistemas trifásicos pueden existir perturbaciones diferenciales entre los conductores de fase.
El filtrado de modo diferencial normalmente utiliza:
-
Inductancia en serie
-
Inductores de modo diferencial
-
X condensadores entre conductores.
-
Redes LC multietapa
Para una comparación más profunda de los dos mecanismos de interferencia, lea nuestra guía paraModo diferencial vs ruido de modo común.
Por lo tanto, un filtro necesita una combinación adecuada de filtrado CM y DM de acuerdo con la interferencia medida real.
¿Qué hay dentro de un filtro EMC?
Aunque los filtros EMC están disponibles en muchas configuraciones, varios componentes principales son particularmente comunes dentro de muchos filtros EMC y ayudan a proteger los componentes electrónicos sensibles.
Estrangulador de modo común
Un estrangulador de modo común contiene devanados acoplados en un núcleo magnético.
Durante el flujo de energía normal, los efectos magnéticos asociados con la corriente de carga se compensan en gran medida, permitiendo que pase la corriente requerida.
Sin embargo, en el caso de la interferencia de modo común, las corrientes de ruido producen un flujo magnético que da como resultado una impedancia de alta frecuencia significativa.
Por lo tanto, el inductor puede atenuar fuertemente la interferencia conducida en modo común sin introducir una impedancia excesiva a la corriente de carga normal.
X condensadores
Los condensadores X están conectados entre los conductores de potencia.
Por ejemplo:
Línea ↔ Neutro
Su principal función de filtrado está asociada con la interferencia de modo diferencial.
A altas frecuencias, el condensador proporciona una ruta de menor impedancia que reduce el ruido diferencial que aparece en los conductores de línea.
El tipo y la clasificación del capacitor deben ser apropiados para la conexión a través de la línea eléctrica.
Condensadores Y
Los condensadores en Y suelen estar conectados entre conductores de alimentación y tierra de protección o chasis.
Por ejemplo:
Línea → Condensador Y → PE
y
Neutro → Condensador Y → PE
Estos condensadores pueden mejorar significativamente la atenuación en modo común.
Sin embargo, también influyencorriente de fuga, lo que hace que su selección sea especialmente importante en aplicaciones como equipos o sistemas médicos que utilizan protección sensible de corriente residual.
Por lo tanto, el aumento de la capacitancia no puede considerarse un método universal para mejorar el rendimiento del filtro.
Inductores de modo diferencial
Se puede incluir una inductancia en serie adicional para aumentar la atenuación del modo diferencial.
Dependiendo del nivel de supresión requerido, los filtros pueden utilizar:
-
Topología de una sola etapa
-
Topología de dos etapas
-
Topología de varias etapas
Más etapas pueden proporcionar una atenuación más fuerte en algunas condiciones, pero la complejidad adicional del filtro no garantiza automáticamente un mejor rendimiento en todas las instalaciones reales.
¿Qué problemas puede resolver un filtro EMC?
Un filtro EMC seleccionado e instalado correctamente puede ayudar a solucionar varios problemas.
Fallos de emisiones conducidas
Los convertidores de conmutación, VFD, servoamplificadores y fuentes de alimentación pueden inyectar corrientes de alta frecuencia en la red eléctrica de CA o CC como EMI conducida, afectando las líneas eléctricas y la red eléctrica aguas arriba.
Un filtro EMC de entrada puede atenuar este ruido antes de que llegue al suministro externo. Por ejemplo, un filtro adecuado puede reducir las emisiones medidas de 58 dBμV a 42 dBμV.
Ruido que ingresa a equipos sensibles
Los dispositivos de conmutación externos pueden inyectar interferencias en una red eléctrica compartida.
Un filtro instalado en la entrada del equipo puede reducir parte de este ruido conducido y ayudar a proteger los equipos cercanos conectados a la misma red de perturbaciones conducidas.
Inestabilidad de la comunicación
La interferencia inestable de la línea eléctrica puede degradar la integridad de la señal y contribuir a un comportamiento inestable en PLC, comunicaciones industriales, sensores y sistemas de control.
Filtrar la ruta de ruido relevante puede mejorar el entorno electromagnético, aunque también se deben evaluar el blindaje de la señal, la conexión a tierra y el cableado.
Reinicios inesperados o errores de control
En ocasiones, las perturbaciones de alta frecuencia pueden contribuir a reinicios del controlador, errores de sensores cercanos o funcionamiento electrónico inestable.
Nuevamente, se debe identificar la ruta de acoplamiento real en lugar de asumir que cada problema requiere un filtro más grande, ya que la interferencia también puede causar distorsión de la señal en circuitos sensibles de control o monitoreo.
Fallos en las pruebas de EMC
Cuando las emisiones conducidas exceden el límite aplicable en frecuencias particulares, un filtro EMC diseñado apropiadamente puede proporcionar la atenuación requerida.
La mejor selección normalmente comienza con datos de medición EMC reales en lugar de elegir un filtro únicamente entre voltaje y corriente.
Tipos de filtros EMC
Diferentes sistemas eléctricos requieren diferentes configuraciones de filtro.
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Tipo de filtro EMC |
Uso típico |
|---|---|
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Equipos AC monofásicos, fuentes de alimentación y electrónica industrial. |
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VFD, servovariadores, maquinaria industrial y sistemas de alta potencia |
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Equipo compacto que utiliza conectores de alimentación IEC. |
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Conjuntos electrónicos y fuentes de alimentación compactas. |
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Sistemas de alimentación de CC, equipos de baterías y convertidores de potencia. |
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Gabinetes blindados que requieren filtrado de alta frecuencia en los puntos de entrada de cables |
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Sistemas de accionamiento de frecuencia variable y de motor |
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Equipos que requieren un control estricto de la corriente de fuga. |
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Funciones integradas de entrada, filtrado, fusible y conmutación. |
Seleccionar la categoría correcta es sólo la primera etapa. Los requisitos eléctricos y EMC aún deben adaptarse a la aplicación.
Cómo elegir un filtro EMC
Elegir un filtro EMC basándose únicamente en la corriente nominal es uno de los errores de selección más comunes, porque elegir el filtro correcto depende de varios parámetros clave y no solo de la corriente.
Para un proceso de selección más detallado, consulte nuestroGuía de selección de filtros EMI.
Los ingenieros deben considerar los siguientes factores, incluidos los objetivos de rendimiento y el cumplimiento normativo.
1. Tensión nominal
El filtro debe diseñarse para el voltaje operativo máximo real del sistema.
Los ejemplos incluyen:
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115 VCA
-
230/250 VCA
-
380/400 VCA
-
440/480 VCA
-
Sistemas de energía CC
La topología del sistema también debe identificarse correctamente.
2. Corriente nominal
La clasificación actual del filtro EMC debe adaptarse a la corriente operativa continua real en las condiciones térmicas esperadas.
Considere también:
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corriente de irrupción
-
Condiciones de carga máxima
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Temperatura ambiente
-
Enfriamiento
-
ciclo de trabajo
-
Requisitos de reducción del fabricante
Seleccionar una clasificación de corriente demasiado baja puede causar un calentamiento excesivo o problemas de confiabilidad.
3. Monofásico o Trifásico
Un sistema de CA monofásico y un sistema de energía industrial trifásico requieren diferentes topologías de filtro.
Para aplicaciones trifásicas, determine si el sistema utiliza:
-
Trifásico de tres hilos.
-
Trifásico de cuatro hilos.
-
Conductor neutro
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Tierra protectora
-
Configuración delta
-
Configuración estrella/estrella
Si está comparando las dos arquitecturas básicas, consulteFiltros EMI trifásicos versus filtros EMI monofásicos.
4. Frecuencia del ruido
El filtro debe proporcionar una atenuación útil en todo el rango de frecuencia donde realmente ocurre el problema de EMC.
Por ejemplo, si una prueba de EMC muestra un ruido conducido excesivo alrededor de un armónico de conmutación en particular, los ingenieros deben evaluar el rendimiento del filtro alrededor de esa área problemática en lugar de confiar únicamente en una declaración de marketing general como "alta atenuación".
5. Ruido en modo común frente a modo diferencial
Determine si la interferencia dominante es:
Modo común, modo diferencial o una combinación de ambos.
Esto puede afectar significativamente la topología de filtro requerida.
6. Pérdida de inserción
Las curvas de pérdida de inserción proporcionan información útil sobre las características de atenuación de un filtro.
Sin embargo, el rendimiento real de la instalación puede diferir de las curvas de laboratorio porque las impedancias reales de fuente y carga rara vez son idénticas a las condiciones de prueba estandarizadas.
Por lo tanto, siempre que sea posible, el filtro debe evaluarse como parte del sistema completo.
7. Corriente de fuga
La capacitancia línea a tierra contribuye a la corriente de fuga.
Esto se vuelve especialmente importante para:
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Equipo medico
-
Equipo de laboratorio
-
Equipo portátil
-
Sistemas que utilizan protección RCD/RCCB
-
Múltiples filtros conectados al mismo suministro
Los requisitos de bajas fugas pueden requerir una topología de filtro diferente a la de un diseño industrial general.
8. Requisitos mecánicos
Considerar:
-
Espacio de instalación disponible
-
Tipo de terminal
-
Conexión de perno
-
bloque de terminales
-
Cable conductor
-
Montaje en carril DIN
-
montaje en placa de circuito impreso
-
Montaje en panel
-
Conexión de barras
-
Disposición de refrigeración y gabinete
Un filtro que tiene un buen rendimiento eléctrico pero que no se puede integrar correctamente en el equipo no es una solución adecuada.
¿Dónde se debe instalar un filtro EMC?
Para un filtro de línea eléctrica, la instalación suele ser tan importante como la selección del filtro.
En muchas aplicaciones, el filtro debe instalarselo más cerca posible del punto de entrada de energía del equipo.
Un diseño común es:
Entrada de red → Filtro EMC → Equipo interno
Esta disposición ayuda a evitar que los conductores sin filtrar dentro del gabinete acoplen interferencias alrededor del filtro.
La carcasa del filtro normalmente debe tener una conexión corta y de baja impedancia al chasis o estructura de protección a tierra de acuerdo con los requisitos de instalación del fabricante.
El cableado de entrada y salida también debe estar físicamente separado siempre que sea posible.
Para prácticas de instalación detalladas, consulteCómo instalar un filtro EMI.
Errores comunes en la instalación de filtros EMC
Incluso un filtro de alto rendimiento puede proporcionar resultados decepcionantes si se instala incorrectamente.
Cableado largo entre la entrada de energía y el filtro
Los conductores largos sin filtrar pueden comportarse como vías de acoplamiento o antenas.
Mantenga corta la conexión entre la entrada de energía y el filtro.
Cables de entrada y salida tendidos juntos
Si los conductores del lado sucio y del lado limpio corren paralelos o están agrupados, el ruido de alta frecuencia puede acoplarse alrededor del filtro.
Sepárelos físicamente.
Mala unión del chasis
El rendimiento de alta frecuencia depende en gran medida de la impedancia de la conexión.
Un cable de conexión a tierra largo puede tener una impedancia de alta frecuencia significativamente mayor que una conexión de chasis corta y ancha.
La conexión a tierra puede afectar significativamente el rendimiento real del filtro. Vea nuestra guía práctica explicandocómo la conexión a tierra afecta el rendimiento de EMI.
Instalar el filtro demasiado lejos de la entrada del gabinete
Esto brinda al ruido oportunidades adicionales para acoplarse a otros cables antes de que llegue al filtro.
Suponiendo que el filtro resuelve todos los problemas de EMC
El filtrado de líneas eléctricas no reemplaza:
-
Blindaje de cables
-
Unión del chasis
-
Diseño adecuado de PCB
-
Toma de tierra
-
núcleos de ferrita
-
Terminación de escudo
-
Reducción del área del circuito de conmutación.
-
Gestión de cables de motor.
Una ingeniería CEM exitosa suele requerir la colaboración de varias medidas.
Filtros EMC y estándares EMC
El estándar EMC aplicable a los equipos depende de la categoría del producto, el entorno electromagnético y el mercado objetivo.
Para equipos industriales, las normas pueden incluir requisitos específicos de productos o normas genéricas cuando no se aplica ninguna norma específica de producto o familia de productos.
Los ejemplos incluyen:
CISPR 11
CISPR 11 cubre las características, límites y métodos de medición de las perturbaciones de radiofrecuencia para equipos industriales, científicos y médicos.
CEI 61000-6-4
IEC 61000-6-4 proporciona requisitos de emisiones genéricos para equipos destinados a entornos industriales donde no existe ningún estándar de emisión de producto o familia de productos dedicado aplicable.
CEI 61000-6-2
IEC 61000-6-2 aborda los requisitos genéricos de inmunidad para equipos destinados a entornos industriales donde no se aplica ninguna norma de producto específica relevante.
CISPR 32
CISPR 32 aborda los requisitos de emisiones para equipos multimedia.
Otras aplicaciones, como motores, dispositivos médicos, equipos de carga de vehículos eléctricos o electrodomésticos, pueden estar sujetas a diferentes estándares específicos de cada producto.
Para obtener más información sobre el cumplimiento del producto DOREXS y las aprobaciones disponibles, visite nuestroCertificaciones y estándarespágina de recursos.
Por lo tanto, se debe seleccionar un filtro EMC de acuerdo con lasEstándar del equipo real y problema EMC medido, en lugar de asumir que un estándar se aplica universalmente.
Lo más importante:
Un filtro EMC por sí solo no hace que toda una máquina cumpla con las normas EMC.
El cumplimiento se determina a nivel de equipo o sistema.
Aplicaciones típicas de filtros EMC
Los filtros EMC se utilizan en una amplia gama de equipos eléctricos y electrónicos.
Automatización Industrial
Sistemas de automatización industrialcontienen muchas fuentes potenciales de EMI, incluyendo:
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Fuentes de alimentación conmutadas
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Sistemas PLC
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Servoaccionamientos
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Controladores de motores
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Relés y contactores
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Computadoras industriales
-
Redes de comunicación
El filtrado EMC de entrada puede ayudar a evitar que el ruido de conmutación se propague a través de sistemas de energía compartidos.
Variadores de frecuencia
Los VFD generan bordes de voltaje de conmutación rápidos que pueden producir interferencias significativas en modo común y modo diferencial.
Se puede instalar un filtro EMC trifásico o VFD adecuado en la entrada del variador como parte de una estrategia EMC más amplia. IEC 61800-3 establece requisitos de EMC para variadores de velocidad ajustable y suele ser relevante en aplicaciones VFD. En muchos sistemas, los ingenieros combinan esto con soluciones de filtro EMI específicas alrededor de los convertidores de frecuencia para reducir el ruido conducido y respaldar el cumplimiento.
El blindaje del cable del motor, la conexión a tierra, la longitud del cable y la instalación del variador siguen siendo críticos. La protección del lado de salida también puede ayudar a limitar la tensión en el aislamiento del motor debido a la conmutación alta dv/dt.
Servosistemas
Los servoamplificadores utilizan conmutación de potencia de alta velocidad y funcionan cerca de codificadores y circuitos de comunicación sensibles.
Un filtrado adecuado de la línea eléctrica puede reducir la interferencia conducida que entra o sale del sistema de servoalimentación.
Para obtener más información específica de la aplicación, consulteFiltros EMI para servoaccionamientos.
Equipo médico
Equipo medicopuede requerir una fuerte atenuación de EMI y al mismo tiempo controlar la corriente de fuga.
Esto crea una importante compensación en el diseño del filtro porque el aumento de la capacitancia de línea a tierra puede mejorar la atenuación en modo común al tiempo que aumenta la corriente de fuga.
Por ello, a menudo se necesitan filtros CEM de baja fuga.
Carga de vehículos eléctricos y energía renovable
Equipo de carga de vehículos eléctricos, inversores solares, convertidores de almacenamiento de energía y otros sistemas electrónicos de potencia contienen etapas de conmutación de alta frecuencia.
Es posible que las rutas de alimentación de CA y CC requieran un análisis EMC según la arquitectura del sistema. Un mejor filtrado también puede reducir la tensión en los equipos conectados, mejorar el rendimiento del sistema y reducir el riesgo de fallas en los transformadores en instalaciones renovables más grandes, como las turbinas eólicas, para ayudar a garantizar un funcionamiento confiable.
Los sistemas de energía renovable pueden presentar diferentes rutas de interferencia debido a la conmutación del inversor, buses de CC, cables largos e interfaces de red. Más información está disponible en nuestroFiltros EMI para energías renovablesguía de aplicación.
Equipos de comunicación y datos.
Sensibleequipos de datos y comunicacionespuede verse afectado por el ruido eléctrico que ingresa a través de la fuente de alimentación.
El filtrado de entrada de energía puede ayudar a reducir las perturbaciones conducidas, mientras que otras medidas gestionan la línea de señal y la interferencia radiada.
Máquinas CNC y Robótica
Los sistemas CNC y los robots suelen combinar:
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Servoaccionamientos
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VFD
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PLC
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Fuentes de alimentación conmutadas
-
Codificadores
-
comunicación industrial
Controlar la interferencia en la entrada de energía puede ser una parte del mantenimiento de un entorno electromagnético estable.
Soluciones de filtrado DOREXS EMC
Dorexs fabricaSoluciones de filtrado EMIpara fabricantes de equipos, integradores de sistemas y aplicaciones industriales.
Las categorías de filtros disponibles incluyen:
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Filtros EMI/EMC monofásicos
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Filtros EMI/EMC trifásicos
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Filtros de entrada IEC
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Filtros EMI para PCB
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Filtros EMI de CC
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Filtros pasantes
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Filtros VFD
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Filtros médicos de baja fuga
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Módulos de entrada de energía
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Filtros EMI/EMC personalizados
También puedes navegar por el completoSonó el producto del filtro DOREXS EMImisegún el sistema de energía, la arquitectura del equipo y los requisitos de la aplicación.
Se pueden utilizar filtros estándar cuando el voltaje, la corriente, la atenuación, la corriente de fuga y las especificaciones mecánicas existentes coinciden con los requisitos del equipo.
Para aplicaciones donde un filtro estándar no cumple con los requisitos eléctricos, EMC o de instalación, unfiltro EMI personalizadopuede ser considerado.
DOREXS puede evaluar los requisitos del proyecto basándose en información como:
Voltaje de operación + Corriente máxima + Sistema de energía + Tipo de equipo + Frecuencia del problema EMC + Requisito de corriente de fuga + Espacio de instalación + Estándar EMC objetivo
Los datos de prueba de EMC son particularmente útiles.
Si el equipo ya no pasó las pruebas de emisiones conducidas, proporcionar el informe de la prueba o las frecuencias del problema puede ayudar a los ingenieros a evaluar la cantidad y el tipo de atenuación requerida de manera más efectiva que seleccionar un filtro solo a partir de la clasificación actual.
Preguntas frecuentes
¿Qué hace un filtro EMC?
Un filtro EMC atenúa las interferencias electromagnéticas no deseadas que viajan a través de conductores eléctricos y al mismo tiempo permite que pase la potencia o señal requerida. Los filtros EMC de líneas eléctricas se utilizan principalmente para controlar el ruido electromagnético conducido.
¿Es lo mismo un filtro EMC que un filtro EMI?
En muchas aplicaciones de líneas eléctricas, los términos filtro EMC y filtro EMI se utilizan indistintamente. EMI describe la interferencia electromagnética, mientras que EMC describe el objetivo más amplio de la compatibilidad electromagnética. La selección real del filtro debe basarse en las características eléctricas y de atenuación y no únicamente en la terminología.
¿Cómo funciona un filtro EMC?
Un filtro EMC normalmente combina inductores y condensadores. Los componentes inductivos crean una alta impedancia para corrientes de alta frecuencia no deseadas, mientras que los condensadores proporcionan rutas controladas de baja impedancia para el ruido de alta frecuencia. La combinación atenúa la EMI al tiempo que permite que pase la energía CA o CC requerida.
¿Cuál es la diferencia entre ruido de modo común y modo diferencial?
El ruido de modo común aparece en múltiples conductores en relación con la tierra o el chasis, mientras que existe ruido de modo diferencial entre los conductores de alimentación. Los inductores de modo común y los condensadores Y se utilizan habitualmente para la supresión de CM, mientras que los condensadores X y la inductancia diferencial ayudan a controlar el ruido DM.
¿Dónde se debe instalar un filtro EMC?
Por lo general, se debe instalar un filtro EMC de línea eléctrica cerca del punto de entrada de energía del equipo, con cableado corto, unión eficaz del chasis y separación física entre los lados filtrado y sin filtrar.
¿Puede un filtro EMC ayudar a que el equipo pase las pruebas de EMC?
Un filtro seleccionado e instalado correctamente puede reducir significativamente las emisiones conducidas y puede ayudar a que el equipo cumpla con los límites de EMC aplicables. Sin embargo, el cumplimiento final depende del sistema completo, incluida la conexión a tierra, el blindaje, la disposición de la PCB, el enrutamiento de los cables y el diseño del gabinete.
¿Cómo elijo el filtro EMC correcto?
Considere la tensión nominal, la corriente continua, la configuración de fases, la frecuencia del ruido, la atenuación en modo común y en modo diferencial, la pérdida de inserción, los requisitos de corriente de fuga, las dimensiones mecánicas y el estándar EMC aplicable.
¿Los VFD necesitan filtros EMC?
Los sistemas VFD frecuentemente generan interferencias conducidas debido a la conmutación de semiconductores de alta velocidad. Dependiendo del diseño del variador, la instalación y los requisitos de EMC aplicables, un filtro EMC de entrada VFD dedicado o trifásico correctamente seleccionado puede mejorar el rendimiento del sistema y reducir problemas como los picos de voltaje que afectan a los equipos conectados, mientras que en aplicaciones de salida también se pueden usar filtros de onda sinusoidal como parte de la solución EMC general.
Conclusión
Entonces,¿Qué es un filtro EMC?
Un filtro EMC es una red de filtrado eléctrico diseñada para reducir las interferencias electromagnéticas conducidas no deseadas y al mismo tiempo permitir el paso de la energía CA o CC requerida.
La mayoría de los filtros EMC de líneas eléctricas utilizan combinaciones de:
Choques de modo común + Inductancia diferencial + Condensadores X + Condensadores Y
para atenuar la interferencia de modo común y modo diferencial.
Sin embargo, un filtrado EMC eficaz requiere algo más que la simple instalación de un filtro.
La solución correcta depende de:
Voltaje + Corriente + Modo de ruido + Frecuencia del problema + Corriente de fuga + Condiciones de fuente/carga + Conexión a tierra + Instalación + Estándar EMC aplicable
Para los fabricantes de equipos OEM, el enfoque más confiable es identificar primero el problema de interferencia real y luego seleccionar o diseñar el filtro en función de los requisitos medidos del sistema.
¿Necesita ayuda para seleccionar un filtro EMC?
Si está desarrollando equipos industriales, sistemas VFD, servoequipos, electrónica médica, equipos de carga de vehículos eléctricos, sistemas de comunicación u otros productos electrónicos de potencia, DOREXS puede respaldar la selección de filtros EMC y soluciones de filtrado personalizadas.
Envíanos:
Voltaje de funcionamiento
Corriente máxima
Sistema de energía
Tipo de equipo
Problema/frecuencia de prueba de EMC
Requisito de corriente de fuga
Espacio de instalación
Estándar EMC objetivo
Los ingenieros de DOREXS pueden evaluar la aplicación y recomendar una solución de filtrado EMI/EMC estándar o personalizada adecuada.
Explorar los filtros DOREXS EMI/EMC →
¿Qué es un filtro RFI? Cómo funciona, aplicaciones y guía de selección
