Disturbi elettromagnetici e filtri EMI: soluzioni e vantaggi

Disturbi elettromagnetici e filtri EMI: soluzioni e vantaggi

INTRODUZIONE ALLA TEMATICA DISTURBI ELETTROMAGNETICI E FILTRI EMI

Oggigiorno a seguito della capillare diffusione di sistemi e soluzioni elettroniche avanzate si pongono diverse sfide ai progettisti. Una di queste, spesso sottaciuta, è l’interferenza elettromagnetica tra diversi dispositivi in ambienti critici e non (es. dispositivi domestici, ambienti industriali, e soprattutto per l’ambito medicale). Questo fenomeno può arrivare a compromettere il funzionamento dei dispositivi.

Disturbi EMI e elettrodomestici
Disturbi EMI ed elettrodomestici

 

Focus primario dell’articolo è illustrare brevemente la necessità e i vantaggi legati all’utilizzo dei filtri di rete, per risolvere le problematiche legate alle interferenze elettromagnetiche con le diverse tipologie di filtri esistenti. Successivamente tramite altri articoli analizzeremo nel dettaglio le applicazioni più esigenti e le soluzioni ad ognuno di essi.

Interferenze elettromagnetiche (EMI) cosa sono

Raffigurazione campo elettromagnetico
Raffigurazione campo elettromagnetico

I dispositivi elettrici ed elettronici di oggi utilizzano circuiti che funzionano ad alta frequenza (solitamente per mantenere elevata l’efficienza e ridurre le dimensioni), creando quindi segnali elettrici ad alta frequenza che si propagano attraverso i cavi e in aria, questo fenomeno viene chiamato disturbo elettromagnetico (EMI – Electro Magnetic Interference).

 

Gli EMI sono un problema comune per i progettisti dato che i dispositivi elettronici devono essere in accordo a specifici requisiti normativi sia per emissioni condotte che radiate. Inoltre, gli EMI possono causare malfunzionamenti ad altri dispositivi, pregiudicandone il corretto funzionamento. Disturbi EMI possono anche arrivare da altre sorgenti, siano esser di origine naturale come effetti elettrostatici, fulmini e bagliori solari, sia da sorgenti di origine umana come segnali cellulari, segnali radio e sistemi di trasporto.

Tutte queste sorgenti potenziali di EMI causano problematiche simile ai dispositivi elettronici, motivi per i quali i filtri EMI sono diventati necessari per l’industria elettrica ed elettronica.

FILTRI SNAP-IN
FILTRI SNAP-IN

Perché utilizzare FILTRI DI RETE EMI

I filtri EMI, anche chiamati filtri di soppressione EMI, riducono i rumori elettromagnetici attraverso la soppressione delle alte frequenze indesiderate. Posizionati sull’alimentazione in ingresso al dispositivo, questi filtri evitano che tali disturbi possano entrare e creare malfunzionamenti. Inoltre, i filtri EMI evitano che il rumore generato dal funzionamento del dispositivo disturbi la rete di alimentazione, interferendo poi con altri device.

Elementi per la corretta scelta del filtro EMI

La selezione del filtro più appropriato alla propria applicazione avviene attraverso la scelta delle dimensioni adatte, delle sue performance e del costo. Diversi tipi di filtri forniscono livelli di soppressione differente e hanno quindi differenti caratteristiche. Quello che funziona correttamente in un sistema potrebbe non rivelarsi tale in un altro.

Per questa ragione è essenziale selezionare il giusto filtro dal giusto partner, attraverso le numerose opzioni presenti, dedicate a specifiche tipologie di applicazioni.

A seguito del recente accordo, CONSYSTEM offre al mercato italiano le soluzioni EMI FILTERS di ASTRODYNE TDI, riconosciute a livello globale per la loro affidabilità e per via di un supporto tecnico customer focused.

Le diverse tipologie di filtro

Di seguito brevi descrizioni delle diverse tipologie di filtri mentre in altre pubblicazioni approfondiremo meglio ogni singola tipologia.

FILTRI MONOFASE:selezione completa da 1A a 200A disponibili con diversi valori di leakage current, per applicazioni general purpose, medicali e militari.

Questi prodotti sono le basi dalle quali vengono realizzati eventuali custom che permettono di soddisfare le esatte richieste del committente.

FILTRI EMI MONOFASE
FILTRI EMI MONOFASE

o  Applicazioni principali:

ATTREZZATURE DA PALESTRA / ATTREZZATURE PER SERVIZI ALIMENTARI / CIRCUITI PWM / HOME APPLIANCES / ALIMENTATORI / ILLUMINAZIONE INDUSTRIALE / DISPOSITIVI MEDICI / HVAC

Esempi applicativi FILTRI EMI MONOFASE

 

FILTRI TRIFASE:

riducono le emissioni elettromagnetiche delle applicazioni di alta potenza in modo da rientrare nelle conformità delle norme internazionali. Soluzioni da 480V / 520V / 600V, con correnti fino a 2500A e 2 linee principali di prodotti: rete di alimentazione a DELTA o WYE.

FILTRI EMI TRIFASE
FILTRI EMI TRIFASE

o  Applicazioni principali:

INVERTER TRIFASE / CONVERTITORI DI FREQUENZA / MACCHINE UTENSILI INDUSTRIALI / ALIMENTATORI INDUSTRIALI e UPS / SERVER / APPARECCHIATURE MRI e X-RAY / ASCENSORI E SOLLEVATORI / APPARECCHIATURE PER SALDATURE-TAGLIO-RISCALDAMENTO / APPARECCHIATURE LASER / RETTIFICATORI AD ALTA CORRENTE / STAZIONI DI RICARICA VEICOLI ELETTRICI (EV)

Esempi applicativi FILTRI EMI TRIFASE

FILTRI DC:

progettati per ridurre le interferenze su linee DC in ingresso e uscita, disponibili fino a 1200Vdc e 2500A.

FILTRI EMI DC
FILTRI EMI DC

o  Applicazioni principali:

ALIMENTATORI / INVERTER SOLARI PV / TELECOM / STAZIONI DI RICARICA VEICOLI ELETTRICI (EV) / APPLICAZIONI MILITARI e AEROSPAZIALI

FILTRI PRESE IEC:

facili da installare e con un ottimo rapporto efficienza/dimensioni, sono pronti ad essere utilizzati in un’ampia gamma di dispositivi elettronici, con la possibilità di includere portafusibile (singolo o doppio) e/o interruttore. Da poco disponibili anche le soluzioni SNAP-IN, che attraverso alette di metallo semplificano il fissaggio sul case del vostro dispositivo.

FILTRI PRESE IEC

o  Applicazioni principali:

COMPUTER / DISPOSITIVI DI COMUNICAZIONE / SCHERMI / GIOCHI / MACCHINARI PER ESERCIZIO FISICO / DISPOSITIVI MEDICI / STRUMENTAZIONE PER TEST e MISURAZIONI / HOME APPLIANCES – ELETTRODOMESTICI

FILTRI PER INVERTER:

FILTRI EMI INVERTER
FILTRI EMI INVERTER

sviluppati per inverter AC e DC, inverter di frequenza o sistemi di controllo basati su inverter, questi prodotti sono estremamente compatti e riducono le emissioni per raggiungere la conformità alle norme EMC.

o  Applicazioni principali:

SOLARE / DISPOSITIVI DI DISACCOPPIAMENTO DC e SENZA TRAFO

 

FEED-THROUGH:

FILTRI EMI FEED-THROUGH
FILTRI EMI FEED-THROUGH

letteralmente “alimentazione attraverso”, questi filtri forniscono una forte attenuazione a partire da pochi kHz fino a diversi GHz,

perfetti per applicazioni high-tech, sia per filtrare che per isolare l’uscita.

o  Applicazioni principali:

DISPOSITIVI IT / DISPOSITIVI SCHERMATI / STAZIONI BASE / DISPOSITIVI SWITCHING / BOX SCHERMATI

 

FILTRI PER STANZE e STRUTTURE SCHERMATE:

progettati per isolare zone schermate da interferenze provenienti dall’esterno, in accordo a MILPRF-15733, MIL-STD-810 e UL1283.

o  Applicazioni principali: STANZE SCHERMATE / LABORATORI DI TEST / ZONE SICURE / STANZE MRI

FILTRI PER STANZE e STRUTTURE SCHERMATE
FILTRI PER STANZE e STRUTTURE SCHERMATE

FILTRI DA PCB:

FILTRI EMI DA PCB
FILTRI EMI DA PCB

in varianti AC e DC, possono essere montati direttamente sulle schede elettroniche e sono progettati per ridurre il disturbo locale a livello di scheda, in modo da limitare i disturbi propagati verso il telaio contenitivo. Soluzioni compatte e low cost per una migliore conformità alle norme EMC.

o  Applicazioni principali:

DISPOSITIVI ELETTRONICI / TELECOM / CONVERTITORI DC-DC / AEROSPAZIALE / DISPOSITIVI MEDICI

 

 

 

Nei prossimi articoli affronteremo tematiche precise, ecco alcune anticipazioni:

  • FILTRI MEDICALI, motivi per scegliere filtri dedicati e requisiti normativi
  • COME SELEZIONARE IL FILTRO DI RETE CORRETTO
  • FILTRI CONSUMER APPLIANCES, sia professionali che commerciali
  • FILTRI INDUSTRIALI – TRIFASE, per rete DELTA e WYE
  • FILTRI MILITARI, soluzioni e requisiti normativi

 


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