Les filtres sont essentiels dans de nombreux domaines, de la conception des circuits et systèmes de communication et de radar à la protection CEM. Lefiltre est un élément de circuit qui filtre les signaux indésirables dans une autre région de fréquence tout en étant inefficace et en ne touchant pas les signaux utiles dans une certaine région de fréquence.
Les filtres utilisés pour résoudre les problèmes de CEM peuvent être classés en filtres de source d’alimentation secteur, filtres d’alimentation en courant continu et filtres de communication. Les filtres de l’alimentation secteur ont une structure linéaire et sont placés à l’intérieur de l’écran et de l’entrée de l’alimentation secteur afin d’empêcher le bruit électromagnétique de pénétrer dans le système. Les filtres d’alimentation CC ont la même structure que les filtres d’alimentation secteur. Cependant, les fréquences de coupe sont choisies aussi basses que possible. Les filtres de communication peuvent être de n’importe quel type.
Les caractéristiques de fonctionnement (tension, courant et température), la fiabilité (courant de fuite maximal, courant de surcharge), les propriétés électriques (caractéristiques de haute tension, résistance d’isolation) et les propriétés mécaniques (dimensions, problèmes d’installation) sont les paramètres de sélection les plus importants dans le choix du filtre. Les caractéristiques CEM attendues du filtre sélectionné sont la perte d’interférence, la fréquence de coupure, la charge capacitive ou inductive, la détermination de l’impédance de l’appareil à haute fréquence et l’exigence d’un filtre en mode commun et/ou en mode différentiel sont des caractéristiques CEM importantes.
Un autre facteur qui détermine la performance du filtre est la façon dont le filtre est monté sur l’écran. Par conséquent, pour une bonne performance, le filtre est monté sur le corps de l’écran au point d’entrée du câble d’alimentation. Les câbles d’entrée doivent être bien couplés avec les câbles de sortie. Les filtres montés sur le corps sont préférables. Dans le cas contraire, il est nécessaire de blinder le filtre et d’isoler les entrées et les sorties les unes des autres. Un bon contact électrique doit être maintenu entre le corps du filtre et la terre. Le fil de connexion ne doit pas être utilisé. Il convient de prêter attention à la compatibilité galvanique.
CONCEPTION DU FILTRE EMC
La conception du filtre CEM est essentielle pour la compatibilité électromagnétique (CEM). Le filtre CEM doit être capable de fournir le niveau requis d’atténuation des signaux indésirables tout en laissant passer les signaux utiles. En outre, la conception du filtre CEM doit faire correspondre les impédances de la source et de la charge.
Généralement, pour un circuit à haute impédance, un condensateur connecté entre la ligne et la terre donne de meilleurs résultats, tandis que pour les circuits à faible impédance, une inductance en série placée à l’intérieur de la ligne donne les meilleurs résultats. Souvent, un composant unique de ce type conçu pour avoir une réactance ayant peu d’effet aux fréquences appropriées aux signaux utiles, mais un effet beaucoup plus important aux fréquences plus élevées du signal indésirable, peut fournir des niveaux d’atténuation allant jusqu’à 30 dB ou 40 dB dans certains cas. Pour améliorer les performances de l’un de ces filtres de base, d’autres composants peuvent être ajoutés pour créer des filtres CEM à plusieurs composants. Toutefois, pour obtenir les performances requises, ils doivent être configurés correctement. Une précaution à prendre est de s’assurer que les inductances sont en face d’une source ou d’un puits à faible impédance et que les condensateurs sont en face d’une impédance élevée.
TYPES DE FILTRES
D’un point de vue fonctionnel, il existe essentiellement quatre types de filtres : Filtre passe-bas, filtre passe-haut, filtre passe-bande et filtre coupe-bande.
Filtre passe-bas
Un filtre passe-bas est un circuit qui peut être conçu pour modifier, remodeler ou rejeter toutes les hautes fréquences indésirables d’un signal électrique et n’accepter ou ne laisser passer que les signaux souhaités par le concepteur du circuit.
Filtre passe-haut
Un filtre passe-haut est l’exact opposé du circuit de filtre passe-bas car les deux composants ont été intervertis, le signal de sortie du filtre étant maintenant prélevé à travers la résistance.
Filtre passe-bande
Les filtres passe-bande peuvent être utilisés pour isoler ou filtrer certaines fréquences qui se trouvent dans une bande ou une gamme de fréquences particulière.
Filtre d’arrêt de bande
Un filtre d’arrêt de bande, également appelé filtre Notch, bloque et rejette les fréquences qui se situent entre ses deux points de fréquence de coupure et laisse passer toutes les fréquences situées de part et d’autre de cette plage.
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