Дилер фильтров электромагнитной совместимости

Сетевые фильтры | Купить фильтры радиопомех

Фильтры ЭМС также известны как сетевые фильтры и фильтры подавления радиопомех. В двух словах, фильтрэлектромагнитной совместимости - это электронный компонент или схема. Схема используется для подавления электромагнитных помех (EMI) и, таким образом, улучшения электромагнитной совместимости (EMC) устройств. Эти сетевые фильтры обеспечивают меньшую восприимчивость электрических и электронных устройств к помехам из окружающей среды. Фильтры ЭМС также гарантируют, что сами электрические устройства генерируют меньше помех, которые могут повлиять на другие устройства.

История фильтра ЭМС

Разработка фильтров ЭМС началась на заре электроники и электротехники, когда была признана необходимость минимизации электромагнитных помех (ЭМП). По мере распространения электрических и электронных устройств в XX веке увеличивалось и количество нежелательных электромагнитных излучений, генерируемых этими устройствами.

Фильтры ЭМС в 1960-70-х годах

В 1960-х и 1970-х годах были разработаны первые систематические подходы к подавлению таких помех. Это привело к интеграции схем фильтров в электрические устройства для улучшения электромагнитной совместимости (ЭМС).

Первые фильтры ЭМС

Первые фильтры ЭМС были основаны на простых комбинациях индуктивностей и емкостей. По мере развития технологий и повышения требований к ЭМС появлялись более сложные и эффективные конструкции фильтров. Международные стандарты и нормы, такие как Директива Европейского союза по электромагнитной совместимости, также способствовали дальнейшему развитию, устанавливая строгие ограничения на электромагнитные излучения и помехоустойчивость.

ЭМС-фильтры сегодня

Сегодня фильтры ЭМС являются неотъемлемой частью современной электроники, обеспечивая надежность и безопасность устройств во все более взаимосвязанном и электрифицированном мире.

Фильтр ЭМС работает как фильтр подавления помех, ослабляя или блокируя нежелательные высокочастотные сигналы помех, в то время как желаемые низкочастотные сигналы могут проходить беспрепятственно. Это достигается за счет сочетания пассивных электронных компонентов.

1. Индукторы (катушки):

   Эти компоненты действуют как резисторы для высокочастотных сигналов. Если высокочастотная помеха попадает на индуктор, она ослабляется и не может быть передана дальше.

2. Конденсаторы (емкости):

   Конденсаторы отводят высокочастотные сигналы на землю или блокируют их, действуя как короткое замыкание для этих частот. Это не позволяет помехам проникать в защищаемое устройство или излучаться им.

3. Резисторы:

   Резисторы также используются в некоторых фильтрах ЭМС для ослабления определенных частот и улучшения эффекта фильтрации.

Как правило, фильтр ЭМС состоит из комбинации этих компонентов, расположенных в различных конфигурациях для подавления как помех общего режима (одинаковая фаза на всех линиях), так и помех дифференциального режима (разные фазы на разных линиях).

Существуют различные типы фильтров ЭМС, которые используются в зависимости от области применения и типа помех, которые необходимо подавить. Ниже приведены наиболее важные типы фильтров ЭМС:

1. Сетевой фильтр (сетевой EMI-фильтр)

   Используется для подавления помех, передаваемых через электросеть. Часто встречается в бытовых приборах, промышленных системах и бытовой электронике.

2. Фильтры общей моды (дроссели общей моды)

   Подавляют синфазные помехи, возникающие во всех линиях. Используются в блоках питания, линиях передачи данных и системах связи.

3. Дифференциальные фильтры (дроссели дифференциального режима)

   Подавляют дифференциальные помехи, возникающие между двумя линиями. Часто используются в аудио- и видеоустройствах, а также в системах связи.

4. Емкостные фильтры (конденсаторные фильтры)

   Используют конденсаторы для блокировки высокочастотных помех и пропускания низкочастотных сигналов. Подходят для использования в электронных схемах и блоках питания.

5. Индуктивные фильтры (катушечные фильтры)

   Используют индукторы для ослабления высокочастотных помех. Часто используются в комбинации с конденсаторами, образуя LC-фильтры.

6. LC-фильтры (индуктивно-конденсаторные фильтры)

   Комбинация индукторов и конденсаторов для эффективного ослабления помех. Часто встречаются в блоках питания, импульсных источниках питания и преобразователях частоты.

7. RC-фильтр (резисторно-конденсаторный фильтр)

   Комбинация резисторов и конденсаторов для подавления высокочастотных помех. Часто используется в электронных схемах и аудиоприложениях.

8. ПИ-фильтр

   Состоит из двух конденсаторов и индуктора, расположенных в виде буквы "π". Эффективен для подавления высокочастотных помех в системах электропитания.

9. Фильтр ЭМС (фильтр электромагнитной совместимости)

   Специально разработан для улучшения электромагнитной совместимости устройств. Используется в системах связи, автомобильных приложениях и промышленных системах управления.

10. Ферритовые фильтры (ферритовые сердечники и ферритовые шарики)

    Используют ферритовые материалы для подавления высокочастотных помех в линиях связи. Часто встречаются в линиях передачи данных, USB-кабелях и сетевых кабелях.

Эти типы фильтров необходимы для широкого спектра приложений, от бытовых приборов и промышленного оборудования до чувствительных систем связи, чтобы обеспечить электромагнитную совместимость и отсутствие помех.

Существуют различные типы фильтров ЭМС, которые могут использоваться в зависимости от области применения и типа помех. К наиболее распространенным типам фильтров ЭМС относятся:

1. Фильтры дифференциального режима: эти фильтры обычно используются для подавления помех, возникающих в дифференциальном режиме, т. е. между фазами или проводниками цепи. Они могут быть установлены как на стороне сети, так и на стороне нагрузки.

2. фильтры общего режима: эти фильтры используются для подавления помех, возникающих в общем режиме, т. е. на всех проводниках цепи одновременно. Они часто устанавливаются на стороне сети.

3. фильтры LCL: эти фильтры состоят из комбинации индукторов (L), конденсаторов (C) и дросселей (L). Они используются для подавления дифференциальной и общей мод и обеспечивают более широкую полосу пропускания для подавления шума.

4. LC-фильтры: эти фильтры состоят из комбинации индукторов (L) и конденсаторов (C). Они используются в основном для подавления дифференциального режима и имеют ограниченную полосу пропускания для подавления шума.

Различия между этими фильтрами заключаются главным образом в их конфигурации, типе помех, которые они могут подавлять, полосе подавления помех и стоимости. Некоторые фильтры могут подавлять как дифференциальный режим, так и общий режим, в то время как другие фильтры специализируются только на одном из этих режимов. Выбор правильного фильтра зависит от конкретных требований приложения и присутствующих помех.

ЭМС-фильтры различаются, главным образом, по конструкции, принципам работы и специфике применения. Ниже приведен подробный обзор различий между различными типами фильтров ЭМС:

1. Сетевые фильтры (сетевые EMI-фильтры):

   Сетевой фильтр состоит из индукторов, конденсаторов и иногда резисторов. Он фильтрует высокочастотные помехи, которые поступают из электросети или излучаются в нее. Сетевые фильтры используются в бытовых приборах, промышленных системах и бытовой электронике для обеспечения электромагнитной совместимости и отсутствия помех.

2. Фильтры общей моды (дроссели общей моды):

   Фильтр общей моды состоит из индукторов, воздействующих одновременно на обе линии пары. Он подавляет помехи общего режима на всех линиях. Фильтры общей моды используются в блоках питания, линиях передачи данных и системах связи для обеспечения электромагнитной совместимости и отсутствия помех.

3. Дифференциальные фильтры (дроссели дифференциального режима):

   Дифференциальный фильтр состоит из индукторов, работающих между двумя линиями. Он подавляет дифференциальные помехи, возникающие между линиями. Эти фильтры используются в аудио- и видеоаппаратуре и системах связи для улучшения качества сигнала и электромагнитной совместимости.

4. Емкостные фильтры (конденсаторные фильтры):

   Емкостной фильтр состоит из конденсаторов. Он блокирует высокочастотные помехи и пропускает низкочастотные сигналы. Емкостные фильтры используются в электронных схемах и блоках питания для улучшения электромагнитной совместимости и обеспечения работы устройств без помех.

5. Индуктивные фильтры (катушечные фильтры):

   Индуктивный фильтр (катушечный фильтр) состоит из индукторов, которые ослабляют высокочастотные помехи. Они часто используются в сочетании с конденсаторами для создания LC-фильтров. Областью применения являются электронные схемы и блоки питания, где они обеспечивают эффективное подавление помех.

6. LC-фильтр (индукторно-конденсаторный фильтр):

   LC-фильтр состоит из индуктора и конденсатора. Он эффективно гасит помехи, вызванные резонансом между этими компонентами. LC-фильтры используются в блоках питания, импульсных источниках питания и преобразователях частоты для обеспечения помехоустойчивой работы и лучшей электромагнитной совместимости.

7. RC-фильтр (резисторно-конденсаторный фильтр):

   RC-фильтр состоит из резисторов и конденсаторов. Он ослабляет высокочастотные помехи за счет сопротивления и емкости. RC-фильтры используются в электронных схемах и аудиоприложениях для улучшения качества сигнала и подавления нежелательных частот, что приводит к более стабильной и надежной работе.

8. ПИ-фильтр:

   ПИ-фильтр состоит из двух конденсаторов и индуктора в π-образной схеме. Он ослабляет высокочастотные помехи в системах электропитания. ПИ-фильтры используются в системах электропитания и DC-DC-преобразователях для улучшения электромагнитной совместимости и обеспечения стабильного электропитания.

9. Ферритовые фильтры (ферритовые сердечники и ферритовые бусины):

   Ферритовые фильтры состоят из ферритовых материалов, намотанных на кабели или провода. Они подавляют высокочастотные помехи благодаря магнитному материалу феррита. Ферритовые фильтры используются в линиях передачи данных, USB-кабелях и сетевых кабелях для обеспечения помехоустойчивой передачи данных и лучшей электромагнитной совместимости.

Эти различия в конструкции и функциях позволяют целенаправленно использовать фильтры ЭМС в зависимости от требований и области применения для обеспечения электромагнитной совместимости и функционирования устройств без помех.

Сетевой фильтр для тиристорных контроллеров разработан для ослабления резких скачков тока, вызванных фазовым управлением, и, как следствие, эмиссии кондуктивных помех. Нелинейное переключение тиристоров вызывает гармоники и высокочастотные переходные процессы, которые без фильтрации превысили бы предельные значения ЭМС по стандарту EN 61800-3. Фильтр действует как низкочастотный фильтр, пропускающий низкочастотное сетевое напряжение, и обеспечивает высокое последовательное сопротивление и низкоомный путь к земле для токов высокочастотных помех.

При техническом проектировании инженеры должны учитывать сопротивление насыщения дросселей высокому среднеквадратичному значению тока нагрузки и токи утечки конденсаторов Y. Поскольку тиристорный регулятор с сетевым фильтром часто взаимодействует с индуктивной нагрузкой, требуется точная настройка импеданса фильтра, чтобы избежать резонансных пиков в питающей сети. Выбор многоступенчатой конструкции фильтра улучшает вносимые потери в критическом диапазоне от 150 кГц до 30 МГц и обеспечивает функциональную целостность соседних датчиков и компонентов управления.

Функция сетевого фильтра ЭМС основана на целенаправленном рассогласовании импедансов. Низкочастотная LC-сеть отражает высокочастотные помехи обратно в источник или отводит их на землю, в то время как напряжение питания 50 Гц проходит практически без ослабления.

Технически, помехи, возникающие по току, минимизируются конденсаторами X, а помехи, возникающие в общем режиме, - дросселями с токовой компенсацией и конденсаторами Y. Это обеспечивает соответствие соответствующим стандартам, таким как IEC 60939 или EN 55032.

Функция фильтра электромагнитных помех неразрывно связана с низкоомным высокочастотным заземлением. Без плоского, неокрашенного контакта с корпусом Y-конденсаторы не смогут эффективно рассеивать синфазные помехи, что приведет к значительному снижению характеристик затухания.

Инженеры должны избегать паразитных индуктивностей, вызванных длинными заземляющими жилами. Поскольку индуктивное сопротивление увеличивается с ростом частоты(X L = 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ L), даже короткая линия питания делает фильтр прозрачным для ВЧ-помех и, следовательно, неэффективным.