Wie ein EMI-Filter funktioniert

Elektromagnetische Interferenz (EMI) wird allgemein als elektrische oder magnetische Interferenz definiert, die beeinträchtigt oder beschädigt die Integrität eines Signals oder die Komponenten und die Funktionalität elektronischer Ausrüstung. Elektromagnetische Störungen, zu denen auch Hochfrequenzstörungen gehören, werden normalerweise in zwei große Bereiche unterteilt. Schmalband-Emissionen werden normalerweise vom Menschen verursacht und sind auf einen winzigen Bereich des Funkspektrums beschränkt. Das Brummen der Stromleitung ist ein gutes Beispiel für eine schmalbandige Emission. Sie können kontinuierlich oder sporadisch sein. Breitbandemissionen können entweder vom Menschen verursacht oder natürlichen Ursprungs sein. Sie neigen dazu, einen großen Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu beeinflussen. Sie können einmalige Ereignisse sein, die zufällig, sporadisch oder kontinuierlich sind. Alles, vom Blitzschlag bis zum Computer, erzeugt Breitbandemissionen.

Die elektromagnetischen Störungen, mit denen EMI-Filter umgehen, können auf verschiedene Weise verursacht werden. Im Inneren eines elektrischen Geräts kann die Störung durch eine dem Strom entgegengesetzte Impedanz in miteinander verbundenen Kabeln erzeugt werden. Sie kann auch durch Spannungsschwankungen in Leitern entstehen. EMI wird extern durch kosmische Energie erzeugt, wie zum Beispiel Sonneneruptionen, Strom- oder Telefonleitungen, Geräte und Netzkabel. Ein erheblicher Teil der elektromagnetischen Interferenzen wird entlang von Stromleitungen erzeugt und zu Geräten übertragen. Elektromagnetische Interferenzfilter können entweder Geräte oder interne Module sein, die diese Arten von Interferenzen reduzieren oder eliminieren.

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Ohne in die harte Wissenschaft einzutauchen, liegen die meisten elektromagnetischen Störungen im Hochfrequenzbereich. Dies bedeutet einfach, dass bei einer Messung des Signals, zum Beispiel als Sinuswelle, die Zyklen sehr nahe beieinander liegen würden. Der EMI-Filter verfügt über zwei Arten von Komponenten, die zusammenarbeiten, um diese Signale zu unterdrücken: Kondensatoren und Induktivitäten. Kondensatoren verhindern Gleichstrom, bei dem eine erhebliche Menge elektromagnetischer Störungen in ein Gerät übertragen wird, während sie Wechselstrom durchlassen. Induktoren sind im Wesentlichen winzige Elektromagnete, die Energie in einem Magnetfeld halten können, wenn elektrischer Strom durch sie geleitet wird, wodurch die Gesamtspannung reduziert wird. Die in EMI-Filtern verwendeten Kondensatoren werden als Nebenschlusskondensatoren bezeichnet, die den Strom in einem bestimmten Bereich mit hoher Frequenz von einer Schaltung oder Komponente wegleiten. Der Shunt-Kondensator speist den hochfrequenten Strom/die Störung in in Reihe geschaltete Induktivitäten. Wenn der Strom durch jeden Induktor fließt, wird die Gesamtstärke oder -spannung verringert. Optimalerweise reduzieren die Induktivitäten die Interferenz auf Null, auch Masseschluss genannt. EMI-Filter werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet. Sie finden sich in Laborgeräten, Funkgeräten, Computern, medizinischen Geräten und militärischen Geräten.

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