Door Eric Dontigney | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Foto door Piotr Wytrazek via iStock/GettyImages.

Achtergrond

Elektromagnetische interferentie (EMI) verwijst naar ongewenste elektrische of magnetische signalen die de prestaties van elektronische apparatuur verslechteren. In grote lijnen is EMI onderverdeeld in smalband emissies (meestal veroorzaakt door mensen en beperkt tot een klein deel van het spectrum, zoals het gezoem van elektriciteitskabels) en breedband emissies die een breed frequentiebereik bestrijken en zowel natuurlijk (bijvoorbeeld bliksem) als door de mens veroorzaakt (bijvoorbeeld computerprocessors) kunnen zijn.

Bronnen van EMI

EMI kan verschillende oorzaken hebben:

• Interne bronnen – impedantie-mismatches, spanningsschommelingen of bedradingsinteracties binnen een apparaat.
• Externe bronnen – kosmische gebeurtenissen zoals zonnevlammen, elektriciteits- of telefoonlijnen in de buurt, huishoudelijke apparaten en netsnoeren.
• Interferentie via het elektriciteitsnet – een aanzienlijk deel van de EMI gaat via de elektriciteitskabels naar aangesloten apparatuur.

Effectieve EMI-beperking is afhankelijk van speciale filters die ofwel op zichzelf staande apparaten zijn, ofwel geïntegreerde modules zijn die zijn ontworpen om deze ongewenste signalen te dempen.

EMI-filters

De meeste EMI treedt op bij hoge frequenties, waarbij snelle oscillaties (bijvoorbeeld duizenden cycli per seconde) ruis in gevoelige circuits introduceren. EMI-filters maken gebruik van een synergie van twee kerncomponenten:

• Condensatoren – met name shuntcondensatoren die hoogfrequente stromen wegleiden van het hoofdsignaalpad en tegelijkertijd de gewenste wisselstroom doorlaten.
• Smoorspoelen – miniatuur elektromagneten die energie opslaan in een magnetisch veld, waardoor snelle spanningsveranderingen worden tegengegaan en de algehele interferentie wordt verminderd. Wanneer ze in serie zijn geplaatst, dempen de inductoren het signaal geleidelijk, waardoor vaak restruis wordt geaard.

Optimaal kan een EMI-filter hoogfrequente interferentie tot verwaarloosbare niveaus reduceren, waardoor deze effectief wordt ‘kortgesloten’ met aarde. Deze filters zijn alomtegenwoordig in alle sectoren en beschermen apparatuur zoals laboratoriuminstrumenten, radiosystemen, computers, medische apparatuur en militaire hardware.