Produits CEM/RFI

Produits CEM/RFI

Une introduction systématique aux principes fondamentaux et à l'importance de la compatibilité électromagnétique (CEM), décrivant les stratégies de contrôle des sources d'interférence, de blocage des voies de transmission et de protection des dispositifs sensibles, en mettant l'accent sur le rôle critique des filtres CEM dans l'amélioration de la fiabilité du système et de la conformité réglementaire.

Présentation de la solution Problèmes à résoudre Solutions Qu'est-ce qu'un filtre EMC Fonctions des filtres EMC Avantages des filtres EMC Domaines d'application Conclusion Produits connexes

Aperçu de la compatibilité électromagnétique (CEM)

La compatibilité électromagnétique (CEM) désigne la capacité des équipements ou systèmes électroniques à fonctionner correctement dans leur environnement électromagnétique sans provoquer de perturbations électromagnétiques intolérables pour quoi que ce soit dans cet environnement.

La CEM est divisée en interférence électromagnétique (IEM) et en susceptibilité électromagnétique (SEM).

Avec le développement rapide de la technologie électronique, l’augmentation de l’intégration des dispositifs et l’expansion des fréquences de fonctionnement vers des bandes plus élevées, l’environnement électromagnétique est devenu de plus en plus complexe.

Les problèmes de CEM sont apparus comme un goulot d’étranglement critique limitant la recherche, le développement, la production et l’application des équipements électroniques. Ces problèmes peuvent non seulement entraîner une dégradation des performances et des anomalies fonctionnelles, mais peuvent même provoquer des incidents de sécurité.

Demande de produit ou solution

Problèmes de CEM (Compatibilité Électromagnétique)

Présents dans les véhicules électriques, le médical, l'automatisation et le CVC.

1

Problèmes d'interférence conduite dans les alimentations à découpage haute fréquence

Les alimentations à découpage haute fréquence sont largement utilisées dans les équipements de charge des véhicules à énergie nouvelle, les onduleurs de stockage d'énergie et les alimentations industrielles. Lors de la commutation, un bruit significatif en mode différentiel et en mode commun est généré et se propage au réseau électrique via les lignes d'alimentation, ce qui conduit facilement à des émissions conduites excessives et interfère avec le fonctionnement d'autres équipements.
2

Immunité insuffisante des équipements dans des environnements électromagnétiques complexes

Dans l'automatisation industrielle, les équipements médicaux et les systèmes de communication, les équipements coexistent souvent avec de fortes sources d'interférences telles que les convertisseurs de fréquence et les entraînements de moteurs. Le bruit électromagnétique peut pénétrer dans le système via les lignes électriques ou le couplage spatial, affectant le fonctionnement stable des modules de commande et de signal.
3

Problèmes de couplage électromagnétique dans les systèmes électroniques à haute densité

La miniaturisation et la haute intégration des équipements entraînent une densification des lignes d'alimentation et de signal internes, générant facilement de la diaphonie et un couplage électromagnétique, ce qui augmente le bruit du système, diminue la qualité du signal et affecte la stabilité de l'équipement.
4

Exigences de certification et réglementations CEM de plus en plus strictes

Les équipements électroniques doivent répondre à des normes CEM strictes, telles que les tests d'émissions conduites et d'immunité. Si les problèmes de CEM ne sont pas entièrement pris en compte lors de la phase de conception, de multiples rectifications sont souvent nécessaires, ce qui augmente les coûts de R&D et retarde la mise sur le marché du produit.

Stratégies générales de résolution CEM

Méthodes industrielles courantes pour l'atténuation CEM.

Contrôle des sources d'interférence

En optimisant la sélection des composants et la conception sous-jacente du circuit, réduire les changements drastiques de l’énergie électromagnétique à la source, réalisant une « prévention avant l’apparition des problèmes ».

Optimisation des composants

Utilisation de composants à faible bruit et de circuits de découplage pour réduire les fluctuations de courant transitoires.

Mise en forme de la forme d’onde

L’ajustement de la résistance de commande du commutateur ou l’ajout de tampons RC ralentit dv/dt pour supprimer les oscillations haute fréquence.

Dispersion d’énergie

Application de la technologie d’étalement de spectre pour moduler l’horloge, dispersant uniformément l’énergie de crête à des points de fréquence spécifiques.
Blocage du chemin de propagation

Mise en place de barrières physiques ou électriques le long du chemin de transmission de l’énergie électromagnétique, coupure des chemins de couplage par rayonnement et conduction grâce à des techniques de blindage et de mise à la terre.

Blindage physique

Utilisation de matériaux hautement conducteurs ou hautement perméables pour encapsuler les châssis et les câbles, éliminant les interférences de couplage spatial.

Construction de la mise à la terre

Distinction entre la mise à la terre à point unique basse fréquence et la mise à la terre multipoint haute fréquence, garantissant la continuité du plan de terre pour réduire l’impédance de terre.

Adaptation d’impédance

La mise à la terre et l’optimisation des chemins de retour pour les signaux à haute vitesse réduisent considérablement les effets d’antenne cadre.
Protection des équipements sensibles

En construisant des barrières sélectives en fréquence aux ports d’alimentation et de signal, l’immunité de l’équipement est améliorée, garantissant un fonctionnement stable dans des environnements électromagnétiques complexes.

Purification de l’alimentation électrique

Installation de filtres à l’entrée d’alimentation des modules sensibles pour empêcher efficacement le bruit conduit de la source d’alimentation.

Protection du signal

Adoption d’un filtrage différencié pour les signaux de différentes vitesses : utiliser un filtrage RC passe-bas pour les signaux à basse vitesse et des selfs de mode commun pour les signaux à haute vitesse.

Isolation spatiale

Mise en œuvre d’un blindage local et d’une isolation physique pour les circuits ou modules sensibles afin de bloquer les interférences de couplage en champ proche.

Qu'est-ce qu'un filtre CEM?

Un filtre CEM est un composant électronique clé utilisé pour supprimer les interférences électromagnétiques dans les équipements électroniques.

Il se compose principalement de composants passifs tels que des inductances, des condensateurs et des résistances, en utilisant les caractéristiques de réponse de ces composants aux signaux de différentes fréquences pour réaliser un filtrage sélectif en fréquence.

Sa fonction principale est de construire une barrière sélective en fréquence le long du chemin de propagation des interférences, supprimant efficacement les interférences électromagnétiques conduites (IEM), garantissant ainsi que l’équipement n’interfère pas avec d’autres ni n’est interféré par d’autres.

Dans des environnements électromagnétiques complexes et à haute fréquence, tels que les nouvelles énergies, l’électronique automobile et l’automatisation industrielle, les filtres CEM sont devenus un composant critique pour que les produits réussissent les certifications aux normes internationales telles que CISPR et CEI.

Fonctions principales des filtres EMC

Suppression bidirectionnelle des interférences pour garantir la stabilité et la conformité.

Suppression des émissions externes provenant de sources d'interférence

Connecté en série à l'entrée de la ligne d'alimentation ou de signal, le filtre supprime efficacement le bruit haute fréquence généré par les alimentations à découpage internes, les variateurs de moteur, les circuits numériques, etc., empêchant sa conduction vers le réseau électrique via la ligne d'alimentation et l'impact sur d'autres équipements. En particulier avec l'utilisation généralisée des alimentations à découpage, il est presque impossible de respecter les limites d'émission conduite selon CISPR 32 ou CISPR 11 sans filtres.
Protection des circuits sensibles contre les interférences externes

Les perturbations externes du réseau, telles que les surtensions, les harmoniques et le bruit radiofréquence, peuvent pénétrer dans les équipements par les lignes électriques. Les filtres CEM, avec leurs caractéristiques passe-bas, bloquent les interférences haute fréquence, assurant un fonctionnement stable des circuits de commande en aval, des capteurs, des CAN et d'autres modules sensibles.
Obtenir une transmission de signal propre

Dans les systèmes de communication et d'acquisition de données, les filtres réduisent la distorsion du signal et la superposition du bruit, améliorent le rapport signal/bruit et garantissent l'intégrité des données et la fiabilité du système.
Respect des exigences réglementaires et de certification

De nombreux pays ont des normes obligatoires pour la conformité CEM des produits électroniques (telles que FCC, CE, CCC). L'utilisation de filtres CEM appropriés est essentielle pour que les produits réussissent les tests et accèdent au marché avec succès.

Avantages des filtres EMC

Installation facile, suppression efficace du bruit et forte adaptabilité.

Simple et pratique à utiliser

Le filtre est connecté directement en série dans le circuit. Plusieurs méthodes de câblage sont disponibles pour répondre à différents besoins, rendant l'installation simple et rapide. Pendant la phase de validation du test CEM, il peut être rapidement remplacé, facilitant les tests, économisant du temps et améliorant l'efficacité.
Suppression efficace des interférences électromagnétiques

Il peut supprimer simultanément le bruit différentiel et de mode commun, offrant une excellente suppression des interférences sur une large bande de fréquences et réduisant considérablement les émissions conduites.
Formes diverses, sélectivité élevée

Qu'il s'agisse de la puissance nominale, de la forme d'installation ou de la méthode de câblage, les choix peuvent être effectués en fonction des besoins réels du client. Des produits adaptés peuvent être trouvés pour des applications allant des circuits imprimés aux machines complètes.

Forte adaptabilité environnementale

Dans la plupart des cas, ils présentent un boîtier métallique comme support, l'intérieur étant rempli de composé d'encapsulation électronique. Cela leur permet de fonctionner de manière stable dans des environnements industriels difficiles avec de larges plages de température, une humidité élevée et des vibrations, et de fonctionner dans des environnements électromagnétiques complexes.
Une solution polyvalente pour les problèmes de CEM

Les filtres CEM sont généralement composés de plusieurs composants formant des unités de filtrage à plusieurs étages. Par conséquent, ils jouent non seulement un rôle principal dans la résolution des problèmes d'émission conduite et rayonnée, mais contribuent également à résoudre les problèmes d'EMS tels que l'immunité rayonnée et conduite, les décharges électrostatiques (ESD) et les surtensions.

Domaines d'application des filtres EMC

Séries conçues selon les points critiques de chaque industrie.

Application	Filtres CC			Filtres EMC/EMI Monophasés							Filtres EMC/EMI Triphasés											Filtres de ligne neutre triphasés
Application	DFT	DFG	DLF	SFD	SFE	SFG	SFH	SFI	SFT	SRF	EDB	EDC	EFG	EFI	EFO	EFS	EFT	EZC	ALF	MDE	MFE	TFF	TFI	TFO	TRF	MDF	MFT
Dispositifs de transmission et d'entraînement						●	●	●	●		●	●	●	●	●	●						●	●	●
Robots industriels et automatisation						●	●	●			●	●	●	●		●	●					●	●
Équipement semi-conducteur					●	●	●	●	●					●		●	●					●	●
Stockage d'énergie	●	●	●			●	●	●	●				●			●	●	●	●				●	●
Véhicules électriques et chargeurs	●	●				●	●	●	●			●		●		●	●	●				●	●
Entreposage et logistique					●	●		●	●			●		●	●	●							●
Systèmes CVC						●	●					●	●	●		●		●				●	●
Éclairage						●		●
Équipement médical				●	●	●	●							●						●			●	●		●
Systèmes énergétiques	●	●	●			●	●	●	●			●	●	●		●		●	●			●	●
Systèmes numériques	●	●			●		●	●	●
Blindage et sécurité										●															●		●
Équipements militaires							●			●											●				●		●

Conclusion

Avec l’évolution des équipements électroniques vers des fréquences plus élevées et des densités de puissance accrues, les problèmes d’interférences électromagnétiques dans les véhicules à énergie nouvelle, l’automatisation industrielle, les télécommunications et les systèmes d’énergie nouvelle deviennent de plus en plus préoccupants.

La conception CEM est devenue un aspect crucial pour garantir le fonctionnement stable des équipements et l’obtention des certifications correspondantes.

Parmi les diverses techniques d’atténuation CEM, les filtres CEM constituent l’un des moyens les plus directs et efficaces pour supprimer les interférences électromagnétiques conduites. En configurant correctement des filtres à l’entrée d’alimentation, il est possible de réduire efficacement la propagation des bruits haute fréquence et d’améliorer les performances de compatibilité électromagnétique (CEM) du système.

Pour répondre aux divers besoins d’application, notre entreprise propose une gamme variée de produits de filtres CEM, largement applicables dans les équipements industriels, d’alimentation électrique et d’énergie nouvelle, offrant une garantie fiable pour le fonctionnement stable du système et la certification CEM.