Projeto de Filtro EMC
– um tutorial ou resumo sobre os fundamentos do projeto de filtro EMC e o uso de filtros RFI EMC para garantir que os circuitos atendam aos requisitos de compatibilidade eletromagnética EMC e passem no teste EMC exigido hoje.
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O projeto EMC/EMI inclui:
Técnicas de projeto EMC | Projeto de filtro EMC | Projeto EMC PCB | Como resolver EMI / ruído de modo normal e comum
Nosso tutorial EMC/EMI Inclui:
Noções básicas de EMC | Noções básicas de interferência EMI | Padrões EMC | CISPR11 | CISPR16 | CISPR22 | FCC 47 parte 15 | técnicas de projeto EMC | Teste de conformidade EMC
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Para que um item de equipamento eletrônico possa passar no teste de EMC e obter sua conformidade com EMC, é necessário incorporar vários elementos ao projeto. Ao projetar o circuito para atender aos requisitos de compatibilidade eletromagnética e EMC, é possível reduzir significativamente os níveis de sinais indesejados que entram e saem da unidade. Uma das principais maneiras de fazer isso é usar um filtro EMC ou uma série de filtros.
Existem muitas maneiras pelas quais os filtros EMC podem ser incorporados a uma unidade do ponto de vista mecânico. Eles podem existir como filtros EMC autônomos para serem fixados próximos às extremidades da unidade. Eles podem ser montados na borda da placa eletrônica. No entanto, um método popular de incorporar um filtro EMC em uma unidade é incorporar o filtro no próprio conector. Isso tem muitas vantagens em termos de conveniência e desempenho. No entanto, qualquer que seja o método usado, um filtro geralmente é necessário se a compatibilidade eletromagnética e os requisitos de EMC forem atendidos.
Metodologia de filtro EMC
Embora os circuitos possam ser bem protegidos para evitar que qualquer sinal seja irradiado ou captado pelo próprio circuito, sempre há interconexões de e para o circuito eletrônico. Esses próprios fios podem conduzir sinais indesejados para dentro e para fora da unidade. Se a unidade for capaz de atender sua compatibilidade eletromagnética, requisitos de EMC e passar no teste de EMC, é necessário reduzir os níveis de sinais indesejados que podem entrar ou sair da unidade por meio de suas interconexões.
Para permitir que os sinais indesejados sejam removidos, os filtros EMC precisam ser colocados nas várias linhas. A ideia é que os sinais de interferência geralmente têm uma frequência acima dos sinais que normalmente trafegam ao longo do fio ou linha. Tendo o que é chamado de filtro passa-baixo como filtro EMC, apenas os sinais de baixa frequência podem passar e os sinais de interferência de alta frequência são removidos.
Esses filtros EMC podem estar em uma variedade de formatos. Freqüentemente, eles podem ser tão simples quanto um resistor ou um ferrite colocado em torno de um fio ou cabo. Para requisitos mais exatos, esses filtros EMC podem precisar ser compostos de vários componentes.
Os filtros EMC podem ser categorizados em dois tipos principais. Uma é onde a energia indesejada é absorvida pelo filtro EMC. O outro tipo de filtro rejeita o sinal indesejado e, neste caso, é refletido de volta ao longo da linha. Para aplicações de filtragem EMC, o tipo absorvente é o preferido.
Aplicação de filtro EMC
Ao desenvolver filtros para uso em compatibilidade eletromagnética, aplicações EMC, os filtros EMC são quase sempre filtros passa-baixo, embora em algumas ocasiões filtros passa-faixa possam ser usados. A razão para usar filtros de passagem baixa é que os sinais tipicamente interferentes, ou seja, aqueles que são mais fáceis de captar ou irradiar tendem a estar em frequências mais altas. Estes podem ser filtrados permitindo a passagem das frequências baixas e rejeitando as frequências altas.
O ponto de corte para o filtro passa-baixo usado como filtro EMC deve ser escolhido de forma que rejeite as frequências indesejadas, mas não tenha nenhum efeito indevido no sinal desejado. Infelizmente esta escolha nem sempre é fácil e pode exigir alguma degradação do sinal desejado.
A colocação do filtro EMC é importante. A filtragem EMC pode ser colocada em qualquer ou em todos os níveis de montagem entre áreas segregadas de circuitos. Os filtros EMC podem ser colocados entre áreas segregadas de uma placa de circuito impresso. Eles podem ser colocados entre diferentes placas dentro de um módulo ou subconjunto, e um filtro EMC pode ser colocado entre diferentes módulos ou subconjuntos. No entanto, um local particularmente importante para os filtros EMC é entre o equipamento e seu ambiente externo. Um filtro EMC colocado aqui é particularmente eficaz, pois evita que sinais indesejados entrem no equipamento. Uma vez que eles entram, eles são mais difíceis de conter.
Projeto de filtro EMC
O projeto do filtro EMC é crítico para a compatibilidade eletromagnética, desempenho EMC. O filtro EMC deve ser capaz de fornecer o nível necessário de atenuação dos sinais indesejados enquanto permite a passagem dos sinais desejados. Além disso, o projeto do filtro EMC deve corresponder às impedâncias da fonte e da carga.
Normalmente, para um circuito de alta impedância, um capacitor conectado entre a linha e o terra fornece melhores resultados, enquanto para circuitos de baixa impedância, um indutor em série colocado dentro da linha fornece os melhores resultados. Muitas vezes, um único componente como este projetado para ter uma reatância com pouco efeito nas frequências adequadas aos sinais desejados, mas um efeito muito maior nas frequências mais altas do sinal indesejado pode fornecer níveis de atenuação de até 30 dB ou 40dB em alguns casos . Para melhorar o desempenho de um desses filtros básicos, outros componentes podem ser adicionados para criar filtros EMC multicomponentes. No entanto, para fornecer o desempenho necessário, eles devem ser configurados corretamente. Uma precaução para garantir que os indutores enfrentem um dissipador ou fonte de baixa impedância e os capacitores enfrentem uma alta impedância.
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