Filtri EMC: funzionamento e utilizzo..

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Filtri EMC per linee di segnale

I filtri per linee di segnale vanno scelti con molta cura poiché il filtro potrebbe alterare il segnale funzionale in transito nella linea e quindi compromettere seriamente il funzionamento dell’EUT. Per basse IL (5 dB o meno), la soluzione migliore è rappresentata dai cosiddetti filtri a limitazione di rumore costituiti da ferriti cilindriche, attraversate assialmente dal conduttore di linea. Un tale sistema, presenta un valore di impedenza molto basso alle basse frequenze, mentre al crescere della frequenza crescono le perdite finchè alla frequenza di risonanza ferromagnetica, la permeabilità crolla a zero e l’impedenza diventa completamente resistiva. A frequenze superiori a quella di risonanza, l’impedenza delle ferriti rimane sostanzialmente resistiva, e questo è il loro punto di forza: l’energia associata ai segnali interferenti, viene dissipata in calore per effetto Joule anziché essere riflessa indietro verso la sorgente. Il comportamento della linea di segnale e dei circuiti associati viene così perturbato in misura minore. Tali soluzioni hanno il vantaggio di non richiedere una connessione di massa, di essere poco ingombranti e poco costose.

Per contro hanno una IL che raramente supera i 5-10 dB. Se sono richiesti valori di IL ed è disponibile una connessione di massa, la scelta più opportuna è quella dei cosiddetti filtri a separazione di rumore i quali, a differenza delle ferriti, funzionano sul principio della riflessione: nella banda di funzionamento il filtro introduce un forte disadattamento di impedenza tra la sorgente di rumore e carico; viene così efficacemente ridotta la quantità di energia interferente trasmessa al circuito da proteggere. A seconda dell’impedenza di sorgente e carico tali filtri possono assumere configurazioni differenti che vanno dal semplice condensatore passante (utilizzato quando sorgente e carico sono entrambi ad alta impedenza) fino a strutture L o pi-greca monocella o multicella. Particolare cautela deve essere utilizzata quando il filtro va installato su linee di segnale a larga banda, quali possono per esempio essere una linea digitale ad alta velocità o una linea analogica video. In questo caso occorre innanzitutto assicurarsi che le impedenze di ingresso e di uscita del filtro (nella banda passante) siano adattate a quelle della linea. É indispensabile poi che il filtro non attenui apprezzabilmente nella banda di frequenze occupata dal segnale utile in quanto si avrebbe in tal caso alterazione del segnale funzionale e possibile malfunzionamento del sistema o degradazione di prestazioni.

Bibliografia
Clayton R. Paul: Introduction to Electromagnetic Compatibility
John Wiley & Sons 1992
Michele D’Amico Filtri passivi per la compatibilità elettromagnetica
Elettronica Oggi Nr. 232
del 15.03.1997

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