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Conception de filtre CEM

 Conception de filtre CEM


Pour qu'un équipement électronique puisse passer ses tests CEM et obtenir sa conformité CEM, il est nécessaire d'incorporer divers éléments dans la conception. En concevant le circuit pour répondre à la compatibilité électromagnétique et aux exigences CEM, il est possible de réduire considérablement les niveaux de signaux indésirables entrant et sortant de l'unité. L'un des principaux moyens d'y parvenir consiste à utiliser un filtre CEM ou une série de filtres.

Les filtres CEM peuvent être incorporés dans une unité d'un point de vue mécanique de nombreuses manières. Ils peuvent exister en tant que filtres CEM autonomes à fixer à proximité des extrémités de l'unité. Ils peuvent être montés sur le bord de la carte électronique. Cependant, une méthode courante d'incorporation d'un filtre CEM dans une unité consiste à incorporer le filtre dans le connecteur lui-même. Cela présente de nombreux avantages en termes de commodité et de performances. Cependant quelle que soit la méthode utilisée, un filtre est souvent nécessaire si la compatibilité électromagnétique, les exigences CEM doivent être respectées.

Méthodologie de filtrage CEM

Bien que les circuits puissent être bien blindés pour empêcher tout signal rayonné ou capté par le circuit lui-même, il y a toujours des interconnexions vers et depuis le circuit électronique. Ces fils eux-mêmes peuvent conduire des signaux indésirables dans et hors de l'unité. Si l'unité doit être en mesure de répondre à sa compatibilité électromagnétique, aux exigences CEM et de réussir ses tests CEM, il est nécessaire de réduire les niveaux de signaux indésirables qui peuvent entrer ou sortir de l'unité via ses interconnexions.

Afin de permettre l'élimination des signaux indésirables, des filtres CEM doivent être placés dans les différentes lignes. L'idée est que les signaux parasites ont généralement une fréquence supérieure à celle des signaux circulant normalement le long du fil ou de la ligne. En ayant ce que l'on appelle un filtre passe-bas comme filtre CEM, seuls les signaux basse fréquence sont autorisés à passer et les signaux d'interférence haute fréquence sont supprimés.

Ces filtres CEM peuvent être dans l'un des nombreux formats. Souvent, ils peuvent être aussi simples qu'une résistance ou une ferrite placée autour d'un fil ou d'un câble. Pour des exigences plus strictes, ces filtres CEM peuvent devoir être constitués d'un certain nombre de composants.

Les filtres CEM peuvent être classés en deux types principaux. L'un est l'endroit où l'énergie indésirable est absorbée par le filtre CEM. L'autre type de filtre rejette le signal indésirable et dans ce cas il est réfléchi le long de la ligne. Pour les applications de filtrage CEM, le type absorbant est préféré.

Application de filtre CEM

Lors du développement de filtres destinés à être utilisés dans les applications de compatibilité électromagnétique, CEM, les filtres CEM sont presque toujours des filtres passe-bas, bien que des filtres passe-bande puissent parfois être utilisés. La raison de l'utilisation de filtres passe-bas est que les signaux interférents, c'est-à-dire ceux qui sont plus faciles à capter ou à rayonner, ont tendance à être à des fréquences plus élevées. Ceux-ci peuvent être filtrés en laissant passer les basses fréquences et en rejetant les hautes fréquences.

Le point de coupure du filtre passe-bas utilisé comme filtre CEM doit être choisi de manière à ce qu'il rejette les fréquences indésirables, mais n'ait aucun effet indu sur le signal utile. Malheureusement, ce choix n'est pas toujours facile et il peut nécessiter une certaine dégradation du signal utile.

Le placement du filtre CEM est important. Le filtrage CEM peut être placé à n'importe quel niveau ou à tous les niveaux d'assemblage entre les zones séparées des circuits. Les filtres CEM peuvent être placés entre des zones séparées d'une carte de circuit imprimé. Ils peuvent être placés entre différentes cartes au sein d'un module ou d'un sous-ensemble, et un filtre CEM peut être placé entre différents modules ou sous-ensembles. Cependant, une place particulièrement importante pour les filtres CEM est entre l'équipement et son environnement externe. Un filtre CEM placé ici est particulièrement efficace car il empêchera les signaux indésirables même de pénétrer dans l'équipement. Une fois qu'ils entrent, ils sont plus difficiles à contenir.

Conception de filtre CEM

La conception du filtre CEM est essentielle à la compatibilité électromagnétique et aux performances CEM. Le filtre CEM doit être capable de fournir le niveau d'atténuation requis des signaux indésirables tout en laissant passer les signaux utiles. De plus, la conception du filtre CEM doit correspondre à la fois aux impédances de la source et de la charge.

En règle générale, pour un circuit à haute impédance, un condensateur connecté entre la ligne et la terre fournit de meilleurs résultats, tandis que pour les circuits à faible impédance, une inductance série placée dans la ligne fournit les meilleurs résultats. Souvent, un seul composant comme celui-ci est conçu pour avoir une réactance avec peu d'effet aux fréquences appropriées aux signaux utiles, mais un effet beaucoup plus élevé 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 fabriquer des filtres CEM multi-composants. Cependant, pour donner les performances requises, ils doivent être configurés correctement. Une précaution pour s'assurer que les inductances font face à un puits ou une source à faible impédance et que les condensateurs font face à une impédance élevée.

Voir la vidéo: Compatibilité électromagnétique et avion plus électrique, V. Dos Santos, IRT Saint ExupéryLaplace (Novembre 2020).