Los filtros son vitales en muchos ámbitos, desde el diseño de circuitos y sistemas de comunicación y radar hasta la protección CEM. Elfiltro es un elemento de circuito que filtra las señales no deseadas en otra región de frecuencias, mientras que es ineficaz y no toca las señales útiles en una determinada región de frecuencias.
Los filtros utilizados para solucionar problemas de CEM pueden clasificarse en filtros de fuente de alimentación de red, filtros de fuente de alimentación de CC y filtros de comunicación. Los filtros de la fuente de alimentación de red tienen una estructura lineal y se colocan dentro de la pantalla y de la entrada de la fuente de alimentación de red para evitar que entre ruido electromagnético en el sistema. Los filtros de alimentación de corriente continua tienen la misma estructura que los filtros de alimentación de red. Sin embargo, las frecuencias de corte se seleccionan lo más bajas posible. Los filtros de comunicación pueden ser de cualquier tipo.
Las características de funcionamiento (tensión, corriente y temperatura), la fiabilidad (corriente de fuga máxima, corriente de sobrecarga), las propiedades eléctricas (características de alta tensión, resistencia de aislamiento) y las propiedades mecánicas (dimensiones, problemas de instalación) son los parámetros de selección más importantes en la selección de filtros. Las características de CEM que se esperan del filtro seleccionado son la pérdida por interferencias, la frecuencia de corte, la carga capacitiva o inductiva, la determinación de la impedancia del dispositivo a altas frecuencias y el modo común y/o el requisito de filtro de modo diferencial son características de CEM importantes.
Otro factor que determina el rendimiento del filtro es la forma en que se monta el filtro en la pantalla.Por tanto, para un buen rendimiento, el filtro se monta en el cuerpo de la pantalla en el punto donde entra el cable de alimentación. Los cables de entrada deben estar bien acoplados a los cables de salida. Se prefieren los filtros montados en el cuerpo. Si no, es necesario apantallar el filtro y aislar las entradas y salidas entre sí. Debe mantenerse un buen contacto eléctrico entre el cuerpo del filtro y la masa. No se debe utilizar cable de conexión. Hay que prestar atención a la compatibilidad galvánica.
DISEÑO DE FILTROS EMC
El diseño del filtro CEM es fundamental para la compatibilidad electromagnética, el rendimiento CEM. El filtro CEM debe ser capaz de proporcionar el nivel requerido de atenuación de las señales no deseadas, permitiendo al mismo tiempo el paso de las señales deseadas. Además, el diseño del filtro CEM debe adaptarse tanto a la impedancia de la fuente como a la de la carga.
Normalmente, para un circuito de alta impedancia, un condensador conectado entre la línea y tierra proporciona mejores resultados, mientras que para circuitos de baja impedancia un inductor en serie colocado dentro de la línea proporciona los mejores resultados. A menudo, un único componente como éste, diseñado para tener una reactancia con poco efecto en las frecuencias adecuadas a las señales deseadas, pero un efecto mucho mayor en las frecuencias más altas de la señal no deseada, puede proporcionar niveles de atenuación de hasta 30 dB o 40 dB en algunos casos. Para mejorar el rendimiento de uno de estos filtros básicos, se pueden añadir más componentes para hacer filtros CEM multicomponente. Sin embargo, para que ofrezcan el rendimiento necesario, deben configurarse correctamente. Una precaución es asegurarse de que los inductores estén orientados hacia un sumidero o fuente de baja impedancia y los condensadores hacia una impedancia alta.
TIPOS DE FILTRO
Funcionalmente, hay básicamente cuatro tipos de filtros: Filtro pasa bajo, Filtro pasa alto, Filtro pasa banda y Filtro pasa banda.
Filtro paso bajo
Un filtro paso bajo es un circuito que puede diseñarse para modificar, remodelar o rechazar todas las altas frecuencias no deseadas de una señal eléctrica y aceptar o pasar sólo aquellas señales que desee el diseñador del circuito.
Filtro paso alto
Un filtro paso alto es exactamente lo contrario del circuito de filtro paso bajo, ya que se han intercambiado los dos componentes y ahora la señal de salida del filtro se toma a través de la resistencia.
Filtro pasa banda
Los filtros paso banda se pueden utilizar para aislar o filtrar determinadas frecuencias que se encuentran dentro de una banda o rango de frecuencias concreto.
Filtro tope de banda
Un filtro de banda de parada, conocido también como filtro de muesca, bloquea y rechaza las frecuencias que se encuentran entre sus dos puntos de frecuencia de corte y pasa todas aquellas frecuencias que se encuentran a ambos lados de este rango.
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