science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe een EMI-filter werkt

Elektromagnetische interferentie (EMI) wordt in grote lijnen gedefinieerd als de elektrische of magnetische interferentie die de integriteit van een signaal of de componenten en functionaliteit van elektronische apparatuur degradeert of beschadigt. Elektromagnetische interferentie, die radiofrequentie-interferentie omvat, wordt normaal gesproken opgesplitst in twee brede gebieden. Smalbandemissies zijn meestal door de mens gemaakt en beperkt tot een klein deel van het radiospectrum. Het gebrom dat power line maken zijn een goed voorbeeld van een smalbandemissie. Ze kunnen continu of sporadisch zijn. Breedbandemissies kunnen van menselijke of natuurlijke oorsprong zijn. Ze hebben de neiging een groot deel van het elektromagnetische spectrum te bewerken. Dit kunnen eenmalige gebeurtenissen zijn die willekeurig, sporadisch of continu zijn. Alles van een blikseminslag op computers genereert breedbandemissies.

Bronnen van EMI

De elektromagnetische interferentie waarmee EMI-filters omgaan, kan op verschillende manieren worden veroorzaakt. Binnenin een elektrisch apparaat kan de interferentie worden gegenereerd door impedantie, weerstand tegen stroom, in onderling verbonden bedrading. Het kan ook worden gemaakt door spanningsvariaties in geleiders. EMI wordt extern geproduceerd door kosmische energie, zoals zonnevlammen, stroom of telefoonlijnen, apparaten en netsnoeren. Een aanzienlijk deel van de elektromagnetische interferentie wordt gegenereerd langs en gedragen door hoogspanningsleidingen naar apparatuur. Elektromagnetische interferentiefilters kunnen apparaten of interne modules zijn die zijn ontworpen om dit soort interferentie te verminderen of te elimineren.

EMI Filters

Zonder in de harde wetenschap te duiken, bevindt de meeste elektromagnetische interferentie zich in de hoge frequentiebereik. Dit betekent eenvoudig dat als het signaal werd gemeten, zoals een sinusgolf, de cycli heel dicht bij elkaar zouden zijn. Het EMI-filter heeft twee soorten componenten die samenwerken om deze signalen te onderdrukken: condensatoren en inductoren. Condensatoren remmen gelijkstroom, waarbij een aanzienlijke hoeveelheid elektromagnetische interferentie in een apparaat wordt ingebracht, terwijl de wisselstroom kan passeren. Inductoren zijn in wezen minuscule elektromagneten die in staat zijn om energie in een magnetisch veld te houden wanneer elektrische stroom wordt doorgelaten, waardoor de totale spanning wordt verlaagd. De condensatoren die in EMI-filters worden gebruikt, worden rangeercondensatoren genoemd, die de stroom in een specifiek bereik, hoge frequentie, van een circuit of component wegleiden. De rangeercondensator voedt de hoogfrequente stroom /interferentie in inductors die in serie zijn gerangschikt. Naarmate de stroom door elke inductor loopt, wordt de algehele sterkte of spanning verminderd. Optimaal zullen de inductoren de interferentie tot niets reduceren, ook wel kortsluiting naar aarde genoemd. EMI-filters worden gebruikt in een groot aantal verschillende toepassingen. Ze zijn te vinden in laboratoriumapparatuur, radioapparatuur, computers en medische apparatuur en militaire uitrusting.