Distribuitor de filtre EMC

Filtre de rețea | Cumpărați filtre pentru interferențe radio

Filtrele EMC sunt cunoscute și sub numele de filtre de rețea și filtre de suprimare a interferențelor radio. Pe scurt, filtrul de compatibilitate electromagneticăeste o componentă sau un circuit electronic. Circuitul este utilizat pentru a suprima interferențele electromagnetice (EMI) și a îmbunătăți astfel compatibilitatea electromagnetică (EMC) a dispozitivelor. Aceste filtre de rețea asigură faptul că dispozitivele electrice și electronice sunt mai puțin susceptibile la interferențele din mediul înconjurător. Filtrele CEM asigură, de asemenea, că dispozitivele electrice generează ele însele mai puține interferențe care ar putea afecta alte dispozitive.

Istoria filtrului CEM

Dezvoltarea filtrelor CEM a început în primele zile ale electronicii și ingineriei electrice, când a fost recunoscută necesitatea de a minimiza interferențele electromagnetice (EMI). Pe măsură ce dispozitivele electrice și electronice au devenit mai răspândite în secolul XX, a crescut și cantitatea de emisii electromagnetice nedorite generate de aceste dispozitive.

Filtrele CEM în anii 1960 și 1970

În anii 1960 și 1970, au fost dezvoltate primele abordări sistematice pentru suprimarea acestor interferențe. Aceasta a dus la integrarea circuitelor de filtrare în dispozitivele electrice pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică (CEM).

Primele filtre EMC

Primele filtre EMC se bazau pe combinații simple de inductanțe și capacități. Pe măsură ce tehnologia a progresat și cerințele EMC au crescut, au apărut modele de filtre mai complexe și mai eficiente. Standardele și reglementările internaționale, cum ar fi Directiva CEM a Uniunii Europene, au contribuit, de asemenea, la dezvoltarea ulterioară prin stabilirea unor limite stricte pentru emisiile electromagnetice și imunitate.

Filtrele EMC în prezent

În prezent, filtrele EMC sunt o parte esențială a electronicii moderne, asigurând fiabilitatea și siguranța dispozitivelor într-o lume din ce în ce mai conectată și electrificată.

Un filtru EMC funcționează ca un filtru de suprimare a interferențelor prin atenuarea sau blocarea semnalelor nedorite de interferență de înaltă frecvență, în timp ce semnalele dorite de joasă frecvență pot trece nestingherite. Acest lucru se realizează prin combinarea componentelor electronice pasive.

1. Inductori (bobine):

   Aceste componente acționează ca niște rezistențe pentru semnalele de înaltă frecvență. Dacă o interferență de înaltă frecvență atinge un inductor, interferența este atenuată și nu poate fi transmisă.

2. Condensatoare (condensatoare):

   Condensatoarele deviază semnalele de înaltă frecvență spre pământ sau le blochează acționând ca un scurtcircuit pentru aceste frecvențe. Acest lucru împiedică interferența să pătrundă în dispozitivul care trebuie protejat sau să fie emisă de acesta.

3. Rezistoare:

   Rezistoarele sunt, de asemenea, utilizate în unele filtre CEM pentru a atenua anumite frecvențe și a îmbunătăți efectul de filtrare.

De obicei, filtrul CEM constă dintr-o combinație a acestor componente dispuse în diferite configurații pentru a suprima atât interferențele de mod comun (aceeași fază pe toate liniile), cât și interferențele de mod diferențial (faze diferite pe linii diferite).

Există diferite tipuri de filtre EMC care sunt utilizate în funcție de aplicație și de tipul de interferență care trebuie suprimată. Iată care sunt cele mai importante tipuri de filtre CEM:

1. Filtru de rețea (filtru EMI de rețea)

   Folosit pentru a suprima interferențele transmise prin rețeaua electrică. Se găsește adesea în aparatele de uz casnic, sistemele industriale și electronicele de consum.

2. Filtre de mod comun (șocuri de mod comun)

   Suprimă interferențele de mod comun care apar în fază pe toate liniile. Utilizate în unitățile de alimentare, liniile de date și sistemele de comunicații.

3. Filtre diferențiale (șocuri de mod diferențial)

   Suprimă interferențele diferențiale care apar între două linii. Adesea utilizate în dispozitivele audio și video, precum și în sistemele de comunicații.

4. Filtre capacitive (filtre cu condensator)

   Utilizează condensatoare pentru a bloca interferențele de înaltă frecvență și pentru a permite semnalelor de joasă frecvență să treacă. Potrivit pentru utilizarea în circuite electronice și unități de alimentare.

5. Filtre inductive (filtre cu bobine)

   Utilizează inductori pentru a atenua interferențele de înaltă frecvență. Sunt adesea utilizate în combinație cu condensatoare pentru a forma filtre LC.

6. Filtre LC (filtre inductor-capacitor)

   Combinație de inductoare și condensatoare pentru atenuarea eficientă a interferențelor. Se întâlnesc adesea în unități de alimentare, surse de alimentare cu comutare și convertoare de frecvență.

7. Filtru RC (filtru rezistor-capacitor)

   Combinație de rezistoare și condensatoare pentru suprimarea interferențelor de înaltă frecvență. Adesea utilizat în circuite electronice și aplicații audio.

8. Filtru PI

   Constă din două condensatoare și o inductanță dispuse ca litera "π". Eficient în atenuarea interferențelor de înaltă frecvență în sistemele de alimentare.

9. Filtru EMC (filtru de compatibilitate electromagnetică)

   Special dezvoltat pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică a dispozitivelor. Utilizat în sisteme de comunicații, aplicații auto și sisteme de control industrial.

10. Filtre de ferită (miezuri de ferită și perle de ferită)

    Folosesc materiale de ferită pentru a suprima interferențele de înaltă frecvență pe linii. Se găsesc adesea în liniile de date, cablurile USB și cablurile de rețea.

Aceste tipuri de filtre sunt esențiale pentru o gamă largă de aplicații, de la aparate de uz casnic și echipamente industriale la sisteme de comunicații sensibile, pentru a asigura compatibilitatea electromagnetică și funcționarea fără interferențe.

Există diferite tipuri de filtre CEM care pot fi utilizate în funcție de aplicație și de tipul de interferență. Unele dintre cele mai comune tipuri de filtre CEM sunt:

1. filtrele de mod diferențial: aceste filtre sunt utilizate de obicei pentru a suprima interferențele care apar în mod diferențial, adică între fazele sau conductorii unui circuit. Acestea pot fi instalate atât pe partea de rețea, cât și pe partea de sarcină.

2. filtre de mod comun: aceste filtre sunt utilizate pentru a suprima interferențele care apar în mod comun, adică pe toți conductorii unui circuit simultan. Ele sunt adesea instalate pe partea de rețea.

3. Filtre LCL: Aceste filtre constau dintr-o combinație de inductoare (L), condensatoare (C) și bobine de reactanță (L). Ele sunt utilizate pentru a suprima atât modul diferențial, cât și modul comun și oferă o lățime de bandă mai mare pentru suprimarea zgomotului.

4. Filtre LC: Aceste filtre constau dintr-o combinație de inductori (L) și condensatori (C). Ele sunt utilizate în principal pentru a suprima modul diferențial și oferă o lățime de bandă limitată pentru suprimarea zgomotului.

Diferențele dintre aceste filtre constau în principal în configurația lor, tipul de interferență pe care îl pot suprima, lățimea de bandă pentru suprimarea interferențelor și costul. Unele filtre pot suprima atât modul diferențial, cât și modul comun, în timp ce alte filtre se specializează doar pentru unul dintre aceste moduri. Selectarea filtrului potrivit depinde de cerințele specifice ale aplicației și de interferențele prezente.

Filtrele CEM diferă în principal în ceea ce privește proiectarea, principiile funcționale și aplicațiile lor specifice. Iată o prezentare detaliată a diferențelor dintre diferitele tipuri de filtre CEM:

1. Filtre de rețea (filtre EMI de rețea):

   Un filtru de rețea este format din inductoare, condensatoare și uneori rezistențe. Acesta filtrează interferențele de înaltă frecvență care provin din sau sunt emise în rețeaua electrică. Filtrele de rețea sunt utilizate în aparatele de uz casnic, sistemele industriale și electronicele de consum pentru a asigura compatibilitatea electromagnetică și funcționarea fără interferențe.

2. Filtre de mod comun (bobine de mod comun):

   Un filtru de mod comun constă din inductoare care influențează simultan ambele linii ale unei perechi. Acesta suprimă interferențele de mod comun pe toate liniile. Filtrele de mod comun sunt utilizate în unități de alimentare, linii de date și sisteme de comunicații pentru a asigura compatibilitatea electromagnetică și funcționarea fără interferențe.

3. Filtre diferențiale (bobine de mod diferențial):

   Un filtru diferențial constă din inductoare care funcționează între două linii. Acesta suprimă interferențele diferențiale care apar între linii. Aceste filtre sunt utilizate în echipamentele audio și video și în sistemele de comunicații pentru a îmbunătăți calitatea semnalului și compatibilitatea electromagnetică.

4. Filtre capacitive (filtre cu condensator):

   Un filtru capacitiv este format din condensatoare. Acesta blochează interferențele de înaltă frecvență și permite semnalelor de joasă frecvență să treacă. Filtrele capacitive sunt utilizate în circuitele electronice și în unitățile de alimentare pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică și pentru a garanta că dispozitivele funcționează fără interferențe.

5. Filtre inductive (filtre cu bobină):

   Un filtru inductiv (filtru cu bobină) constă din inductoare care atenuează interferențele de înaltă frecvență. Acesta este adesea utilizat în combinație cu condensatoare pentru a forma filtre LC. Domeniile de aplicare sunt circuitele electronice și unitățile de alimentare, unde asigură suprimarea eficientă a interferențelor.

6. Filtru LC (filtru inductor-capacitor):

   Un filtru LC este format din inductoare și condensatoare. Acesta amortizează eficient interferențele cauzate de rezonanța dintre aceste componente. Filtrele LC sunt utilizate în unități de alimentare, surse de alimentare cu comutare și convertoare de frecvență pentru a asigura funcționarea fără interferențe și o mai bună compatibilitate electromagnetică.

7. Filtru RC (filtru rezistor-capacitor):

   Un filtru RC este format din rezistențe și condensatoare. Acesta atenuează interferențele de înaltă frecvență prin rezistență și capacitate. Filtrele RC sunt utilizate în circuitele electronice și în aplicațiile audio pentru a îmbunătăți calitatea semnalului și a suprima frecvențele nedorite, rezultând o performanță mai stabilă și mai fiabilă.

8. Filtru PI:

   Un filtru PI constă din două condensatoare și o inductanță într-un aranjament π. Acesta atenuează interferențele de înaltă frecvență în sistemele de alimentare. Filtrele PI sunt utilizate în sistemele de alimentare și în convertoarele DC-DC pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică și a asigura o alimentare stabilă.

9. Filtre de ferită (miezuri de ferită și mărgele de ferită):

   Filtrele de ferită constau din materiale de ferită înfășurate în jurul cablurilor sau firelor. Ele suprimă interferențele de înaltă frecvență prin materialul magnetic al feritei. Filtrele de ferită sunt utilizate în liniile de date, cablurile USB și cablurile de rețea pentru a asigura o transmisie de date fără interferențe și o mai bună compatibilitate electromagnetică.

Aceste diferențe în ceea ce privește designul și funcția fac posibilă utilizarea filtrelor CEM într-un mod specific, în funcție de cerințe și de aplicație, pentru a asigura compatibilitatea electromagnetică și funcționarea fără interferențe a dispozitivelor.

Un filtru de rețea pentru controlerele cu tiristoare este proiectat pentru a atenua creșterile abrupte ale curentului cauzate de controlul fazelor și emisiile de interferențe conduse rezultate. Comutarea neliniară a tiristoarelor cauzează armonici și tranzitorii de înaltă frecvență care ar depăși valorile limită EMC în conformitate cu EN 61800-3 fără filtrare. Filtrul acționează ca un filtru trece-jos care permite trecerea tensiunii de rețea de joasă frecvență, în timp ce asigură o impedanță serie ridicată și o cale de joasă impedanță la pământ pentru curenții de interferență de înaltă frecvență.

În proiectarea tehnică, inginerii trebuie să ia în considerare rezistența la saturație a bobinelor la valoarea RMS ridicată a curentului de sarcină și curenții de scurgere ai condensatoarelor Y. Deoarece un controler cu tiristor cu filtru de linie interacționează adesea cu sarcini inductive, este necesară reglarea precisă a impedanței filtrului pentru a evita vârfurile de rezonanță în rețeaua de alimentare. Alegerea unui proiect de filtru cu mai multe etape îmbunătățește pierderea de inserție în intervalul critic de la 150 kHz la 30 MHz și asigură integritatea funcțională a senzorilor și componentelor de control învecinate.

Funcția filtrului de rețea EMC se bazează pe nepotrivirea impedanței vizate. O rețea LC low-pass reflectă interferențele de înaltă frecvență înapoi la sursă sau le deviază la pământ, în timp ce tensiunea de alimentare de 50 Hz trece practic neatenuată.

Din punct de vedere tehnic, interferențele push-pull sunt minimizate de condensatorii X, iar interferențele de mod comun de șocurile cu curent compensat și condensatorii Y. Acest lucru asigură conformitatea cu standardele relevante precum IEC 60939 sau EN 55032.

Funcția de filtru EMI este inextricabil legată de o conexiune la masă de înaltă frecvență cu impedanță redusă. Fără un contact plat și nevopsit cu carcasa, condensatoarele Y nu pot disipa eficient interferențele de mod comun, ceea ce duce la o scădere masivă a proprietăților de atenuare.

Inginerii trebuie să evite inductanțele parazite cauzate de firele lungi de împământare. Deoarece rezistența inductivă crește cu frecvența(X L = 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ L), chiar și o linie de alimentare scurtă face filtrul transparent la interferențele HF și, prin urmare, ineficient.