Filtres Passe-Bas ‘‘EMI – RFI’’
Généralités

Avantages de l’utilisation des filtres pour la suppression
des perturbations électromagnétiques

Pourquoi utiliser un filtre.

Le rôle d’un filtre Passe-Bas, est de laisser passer les basses fréquences et d’atténuer les hautes fréquences supérieurs à la fréquence de coupure (fc= -3 dB).
Les interférences électromagnétiques sont définies comme tout signal électrique indésirable qui est émis, par rayonnement ou par conduction, dans un équipement, ou hors de l’équipement électrique ou électronique, ce qui peut perturber le fonctionnement normal de l’équipement.
Les interférences électromagnétiques (IEM), peuvent-être continues ou intermittentes.

Suppression des interférences.

Les filtres suppriment les interférences électromagnétiques de deux façons :

  • Par les éléments capacitifs: écoulement de l’interférence électromagnétique à la masse.
  • Par les éléments inductifs: augmentation de l’impédance de ligne, ce qui rend les condensateurs encore plus efficaces.

Nous vous proposons des filtres dans différentes configurations, ainsi que des solutions personnalisées.
Le choix des filtres approprié aux différentes applications est essentiel pour la réalisation de meilleure performance.
Notre laboratoire de conception et nos équipes techniques et commerciales sont disponibles pour vous aider à valider votre conception.

Technologie et caractéristiques.

1.-Les condensateurs

Les condensateurs sont fabriqués en utilisant la technologie discoïdale MLC (multilayer ceramic ou céramique multicouches).
Ces condensateurs fournissent un filtrage optimal et sont bien meilleurs que les condensateurs classiques de type «puce» utilisé en report de surface ainsi que les condensateurs tubulaires.
Les condensateurs discoïdaux ont des électrodes multiples et offrent une très faible impédance en raison de la conception de type coaxial feedthrouds.
Les condensateurs discoïdaux offrent une inductance de très faibles valeurs due à leur conception.
Les filtres de conception discoïdaux ont une faible impédance de mise à la masse par la conception «multicouches».
La conception des condensateurs discoïdaux, est efficace pour supprimer le rayonnement provenant d’entrée/sortie faible, fournit un excellent écoulement des perturbations électromagnétiques EMI (electro­magnetic interference), pour des faibles fréquences et des fréquences allant jusqu’à 10 GHz.
Les filtres munis de condensateurs discoïdaux donnent aussi les avantages suivants :

  • La capacité (μF) la plus élevée par rapport au volume des boîtiers.
  • La plus basse impédance à des fréquences les plus élevées.
  • La résistance mécanique est supérieure à la technologie avec des condensateurs tubulaires, sous les contraintes mécaniques et thermiques élevées.

2.-Les inductances

Celles-ci sont choisies en fonction des dimensions physiques et des caractéristiques électriques :

  • Perméabilité
  • Point de curie
  • Niveau de saturation

Selon les valeurs à obtenir nous utilisons :

  • Des ferrites ou des tores bobinés

Méthode de mesure des Filtres.

Si l’on se réfère à la norme américaine MIL STD 220C du 14 mai 2009, la perte d’insertion est une mesure de l’efficacité d’un filtre.
Elle est définie comme le rapport de la tension E1 à travers la charge du circuit sans filtre et la tension E2 à travers la charge avec filtre.
Étant donné que la perte d’insertion est dépendante de la source et de la charge dans lequel le filtre doit-être utilisé. Les mesures sont définies sur une charge de 50 Ω.

  • L’affaiblissement d’insertion= 20 log (E1/E2)
  • E1= Tension de sortie du générateur, le filtre étant dans le circuit.
  • E2= Tension de sortie du générateur, le filtre étant hors circuit.

Choix d’un filtre en fonction des impédances de Source et de Charge.

Différents types d’architectures de filtres.

  • Un filtre en C est un condensateur de traversée à trois bornes. Il est utilisé pour atténuer les signaux à haute fréquence. Ce type de filtres est utilisé pour des applications où les impédances de sources ou d’entrée sont relativement élevées (≥ 1 ohm). On appelle fréquence de coupure (fc), la fréquence pour laquelle le gain devient égal a – 3 dB (fc= 1 / (Π*Re*C))
  • Un filtre en L est constitué d’un élément inductif et d’un élément capacitif. L’orientation correcte des composants dans le circuit est essentielle pour l’obtention des performances optimales. Ces filtres doivent être placés avec l’élément inductif du côté de la plus basse impédance. Ils sont particulièrement adaptés pour les circuits non équilibrés.
  • Un filtre en Π contient deux éléments capacitifs et un élément inductif. Ce type de filtres est recommandé pour les utilisations à forte impédance où l’on souhaite une variation brutale de l’atténuation en fonction de la fréquence.
  • Un filtre en T est très efficace lorsque les impédances sont faibles (< 1 ohm).
  • Un filtre en 2T: ils sont composés de trois inductances et de deux condensateurs discoïdaux. Les inductances sont branchées à l’entrée et en sortie.
Filtre Capacitif
Filtre L en Entrée
Filtre L en Sortie
Filtre Π
Filtre T
Filtre 2T

Gain en Fonction de la fréquence et du Type de Filtres

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