Блог

Jun 25, 2023

Что такое фильтры электромагнитных помех

Чтобы понять, что такое фильтр электромагнитных помех (ЭМП) и что он делает, нам нужно сначала знать, что такое ЭМП и почему его необходимо фильтровать. ЭМП относится к нежелательным электромагнитным

Чтобы понять, что такое фильтр электромагнитных помех (ЭМП) и что он делает, нам нужно сначала знать, что такое ЭМП и почему его необходимо фильтровать. ЭМИ относятся к нежелательным электромагнитным излучениям или помехам, создаваемым электронными устройствами или естественными источниками в окружающей среде, которые могут мешать правильному функционированию других близлежащих устройств или систем. Электропомехи могут распространяться по линиям электропитания и излучаться в окружающую среду, потенциально вызывая сбои или неисправности в других электронных системах.

Для многих устройств это может вызвать большие проблемы, поэтому многие правительственные организации разработали нормативные стандарты по электромагнитной совместимости (ЭМС), или стандарты, согласно которым два элемента электронного оборудования могут работать в одной и той же среде, не оказывая негативного влияния друг на друга.

Как используются фильтры электромагнитных помех?

В силовой электронике фильтры электромагнитных помех используются для подавления и фильтрации нежелательных высокочастотных электромагнитных помех, возникающих в результате операций переключения силовых электронных схем. В частности, для керамических фильтров электромагнитных помех основная функция этих компонентов заключается в обеспечении низкоомного пути для нежелательного высокочастотного шума, позволяя при этом проходить нужным сигналам мощности с минимальным импедансом. Фильтр электромагнитных помех действует как фильтр нижних частот, ослабляя высокочастотный шум и предотвращая его распространение (рис. 1).

Для каких приложений нужны фильтры электромагнитных помех?

Фильтры электромагнитных помех помогают обеспечить надежную работу силовой электронной системы за счет эффективного снижения электромагнитных помех и предотвращения помех чувствительным электронным компонентам, что сводит к минимуму риск неисправности или повреждения данных, а также помогает производителям соблюдать стандарты электромагнитной совместимости. Фильтры электромагнитных помех обычно используются в таких устройствах, как источники питания, инверторы, приводы двигателей, светодиодное освещение и другие электронные устройства, где подавление электромагнитных помех имеет решающее значение. При правильной фильтрации электромагнитных помех этим устройствам можно доверять для использования в критически важных приложениях, где сбой невозможен, например, в медицинских устройствах, аэрокосмическом и оборонном оборудовании.

Почему керамические конденсаторы хорошо подходят для фильтров электромагнитных помех?

Керамические материалы обладают превосходными электрическими и механическими свойствами, что делает их пригодными для применения в качестве фильтров электромагнитных помех. Керамические фильтры электромагнитных помех обычно изготавливаются с использованием многослойных керамических конденсаторов (MLCC) или керамических дисковых конденсаторов. Эти конденсаторы имеют высокие значения емкости и низкую эквивалентную последовательную индуктивность (ESL) и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) для минимизации импеданса желаемых силовых сигналов. Фильтры электромагнитных помех, изготовленные из керамики, также обладают высоким импедансом на высоких частотах, эффективно фильтруя шумы электромагнитных помех.

Когда в качестве фильтров электромагнитных помех используются керамические конденсаторы, фильтры обычно подключаются параллельно линиям электропитания или между источником питания и защищаемым электронным устройством. MLCC, используемый в качестве фильтра, может быть интегрирован в конструкцию печатной платы (PCB) или реализован в виде дискретных компонентов. Количество и конфигурация фильтров будут зависеть от конкретных требований к электромагнитным помехам и сложности системы силовой электроники.

Помогаем вам выбрать идеальный вариант фильтрации электромагнитных помех

Когда электронной системе необходим конденсатор для выполнения важной функции, например, для фильтрации электромагнитных помех, лучше всего проконсультироваться с опытными инженерами, которые помогут вам правильно определить размер и тип необходимого конденсатора. Компания Knowles Precision Devices, производитель специализированных компонентов с непревзойденным опытом в области керамики, может вам помочь. Мы производим различные высоконадежные фильтры для поверхностного и панельного монтажа, дискоидальные конденсаторы и планарные конденсаторные матрицы, которые можно использовать для фильтрации электромагнитных помех. Наш основной процесс мокрого производства и опыт работы с керамикой позволяют нам производить компоненты с механической точностью и электрической точностью, что позволяет фильтрующим узлам работать надежно и выдерживать самые строгие электрические характеристики.