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Diseño de filtro EMC

 Diseño de filtro EMC


Para que un elemento de equipo electrónico pueda pasar sus pruebas de EMC y obtener su conformidad con EMC, es necesario incorporar varios elementos en el diseño. Al diseñar el circuito para cumplir con los requisitos de compatibilidad electromagnética, EMC, es posible reducir significativamente los niveles de señales no deseadas que entran y salen de la unidad. Una de las principales formas en que se puede hacer es utilizar un filtro EMC o una serie de filtros.

Hay muchas formas en las que los filtros EMC se pueden incorporar a una unidad desde un punto de vista mecánico. Pueden existir como filtros EMC independientes para fijarse cerca de los extremos de la unidad. Pueden montarse en el borde de la placa electrónica. Sin embargo, un método popular de incorporar un filtro EMC en una unidad es incorporar el filtro en el propio conector. Esto tiene muchas ventajas en términos de comodidad y rendimiento. Sin embargo, sea cual sea el método utilizado, a menudo es necesario un filtro si se quieren cumplir los requisitos de compatibilidad electromagnética y EMC.

Metodología de filtro EMC

Aunque los circuitos pueden estar bien apantallados para evitar que cualquier señal irradie o sea captada por el propio circuito, siempre hay interconexiones hacia y desde el circuito electrónico. Estos cables en sí mismos pueden conducir señales no deseadas dentro y fuera de la unidad. Para que la unidad pueda cumplir con su compatibilidad electromagnética, los requisitos de EMC y pasar sus pruebas de EMC, es necesario reducir los niveles de señales no deseadas que pueden entrar o salir de la unidad a través de sus interconexiones.

Para poder eliminar las señales no deseadas, es necesario colocar filtros EMC en las distintas líneas. La idea es que las señales de interferencia generalmente tienen una frecuencia superior a la de las señales que viajan normalmente a lo largo del cable o la línea. Al tener lo que se denomina un filtro de paso bajo como filtro EMC, solo se permite el paso de las señales de baja frecuencia y se eliminan las señales de interferencia de alta frecuencia.

Estos filtros EMC pueden estar en una variedad de formatos. A menudo, pueden ser tan simples como una resistencia o una ferrita colocada alrededor de un alambre o cable. Para requisitos más exigentes, es posible que estos filtros EMC deban estar compuestos por varios componentes.

Los filtros EMC se pueden clasificar en dos tipos principales. Uno es donde la energía no deseada es absorbida por el filtro EMC. El otro tipo de filtro rechaza la señal no deseada y, en este caso, se refleja a lo largo de la línea. Para aplicaciones de filtrado EMC, se prefiere el tipo absorbente.

Aplicación de filtro EMC

Al desarrollar filtros para su uso en aplicaciones de compatibilidad electromagnética, EMC, los filtros EMC son casi siempre filtros de paso bajo, aunque en ocasiones se pueden utilizar filtros de paso de banda. La razón para usar filtros de paso bajo es que las señales que interfieren típicamente, es decir, las que son más fáciles de captar o irradiar tienden a estar en frecuencias más altas. Estos se pueden filtrar permitiendo el paso de las frecuencias bajas y rechazando las frecuencias altas.

El punto de corte para el filtro de paso bajo utilizado como filtro EMC debe elegirse de modo que rechace las frecuencias no deseadas, pero no tenga ningún efecto indebido en la señal deseada. Desafortunadamente, esta elección no siempre es fácil y puede requerir cierta degradación de la señal deseada.

La colocación del filtro EMC es de importancia. El filtrado EMC se puede colocar en cualquier nivel de ensamblaje entre áreas segregadas de circuitos. Los filtros EMC se pueden colocar entre áreas segregadas de una placa de circuito impreso. Pueden colocarse entre diferentes placas dentro de un módulo o subconjunto, y un filtro EMC puede colocarse entre diferentes módulos o subconjuntos. Sin embargo, un lugar particularmente importante para los filtros EMC es entre el equipo y su entorno externo. Un filtro EMC colocado aquí es particularmente efectivo ya que evitará que las señales no deseadas ingresen incluso al equipo. Una vez que entran, son más difíciles de contener.

Diseño de filtro EMC

El diseño del filtro EMC es fundamental para la compatibilidad electromagnética y el rendimiento EMC. El filtro EMC debe ser capaz de proporcionar el nivel requerido de atenuación de las señales no deseadas mientras permite el paso de las señales deseadas. Además de esto, el diseño del filtro EMC debe coincidir con las impedancias de la fuente y la carga.

Normalmente, para un circuito de alta impedancia, un condensador conectado entre la línea y la tierra proporciona mejores resultados, mientras que para los circuitos de baja impedancia, un inductor en serie colocado dentro de la línea proporciona los mejores resultados. A menudo, un solo componente como este diseñado para tener una reactancia con poco efecto en las frecuencias apropiadas para 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 agregar más componentes para hacer filtros EMC multicomponente. Sin embargo, para dar el rendimiento requerido, deben estar configurados correctamente. Una precaución para garantizar que los inductores se enfrenten a un sumidero o fuente de baja impedancia y los condensadores a una alta impedancia.

Ver el vídeo: FILTROS ACTIVOS: Diseño e Ingeniería (Octubre 2020).