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Jun 25, 2023

Was sind EMI-Filter?

Um zu verstehen, was ein Filter für elektromagnetische Störungen (EMI) ist und was er bewirkt, müssen wir zunächst wissen, was EMI ist und warum sie gefiltert werden muss. EMI bezieht sich auf unerwünschte elektromagnetische Störungen

Um zu verstehen, was ein Filter für elektromagnetische Störungen (EMI) ist und was er bewirkt, müssen wir zunächst wissen, was EMI ist und warum sie gefiltert werden muss. EMI bezieht sich auf unerwünschte elektromagnetische Emissionen oder Störungen, die entweder von elektronischen Geräten oder natürlichen Quellen in der Umgebung erzeugt werden und die ordnungsgemäße Funktion anderer Geräte oder Systeme in der Nähe beeinträchtigen können. EMI-Rauschen können sich über Stromversorgungsleitungen ausbreiten und in die Umgebung abstrahlen, was möglicherweise Störungen oder Fehlfunktionen in anderen elektronischen Systemen verursachen kann.

Bei vielen Geräten kann dies zu großen Problemen führen. Aus diesem Grund haben viele Regierungsorganisationen Regulierungsstandards für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) entwickelt, oder wenn zwei elektronische Geräte in derselben Umgebung funktionieren können, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen.

Wie werden EMI-Filter verwendet?

In der Leistungselektronik werden EMI-Filter eingesetzt, um unerwünschte hochfrequente elektromagnetische Störungen, die durch Schaltvorgänge leistungselektronischer Schaltkreise entstehen, zu unterdrücken und herauszufiltern. Insbesondere bei keramischen EMI-Filtern besteht die Hauptfunktion dieser Komponenten darin, einen niederohmigen Pfad für unerwünschtes Hochfrequenzrauschen bereitzustellen und gleichzeitig den Durchgang der gewünschten Leistungssignale mit minimaler Impedanz zu ermöglichen. Der EMI-Filter fungiert als Tiefpassfilter, der das hochfrequente Rauschen dämpft und seine Ausbreitung verhindert (Abbildung 1).

Welche Anwendungen benötigen EMI-Filter?

EMI-Filter tragen dazu bei, den zuverlässigen Betrieb leistungselektronischer Systeme sicherzustellen, indem sie EMI-Störungen effektiv reduzieren und Störungen empfindlicher elektronischer Komponenten verhindern, wodurch das Risiko von Fehlfunktionen oder Datenbeschädigungen minimiert werden und Hersteller dabei unterstützt werden, die Standards der elektromagnetischen Verträglichkeit einzuhalten. EMI-Filter werden häufig in Anwendungen wie Netzteilen, Wechselrichtern, Motorantrieben, LED-Beleuchtung und anderen elektronischen Geräten verwendet, bei denen die EMI-Minderung von entscheidender Bedeutung ist. Mit der richtigen EMI-Filterung können diese Geräte dann zuverlässig für den Einsatz in geschäftskritischen Anwendungen verwendet werden, bei denen ein Ausfall keine Option ist, wie z. B. medizinische Geräte sowie Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsausrüstung.

Warum eignen sich Keramikkondensatoren gut für EMI-Filter?

Keramische Materialien verfügen über hervorragende elektrische und mechanische Eigenschaften, die sie für EMI-Filteranwendungen geeignet machen. Keramische EMI-Filter werden typischerweise aus mehrschichtigen Keramikkondensatoren (MLCCs) oder Keramikscheibenkondensatoren hergestellt. Diese Kondensatoren sind für hohe Kapazitätswerte und niedrige äquivalente Serieninduktivität (ESL) und äquivalenten Serienwiderstand (ESR) ausgelegt, um die Impedanz der gewünschten Leistungssignale zu minimieren. Aus Keramik hergestellte EMI-Filter sind außerdem so konzipiert, dass sie bei hohen Frequenzen eine hohe Impedanz aufweisen und das EMI-Rauschen effektiv herausfiltern.

Wenn Keramikkondensatoren für EMI-Filter verwendet werden, werden die Filter typischerweise parallel zu den Stromversorgungsleitungen oder zwischen der Stromversorgung und dem zu schützenden elektronischen Gerät geschaltet. Der als Filter verwendete MLCC kann in das Leiterplattendesign (PCB) integriert oder als diskrete Komponenten implementiert werden. Die Anzahl und Konfiguration der Filter hängt von den spezifischen EMI-Anforderungen und der Komplexität des Leistungselektroniksystems ab.

Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der idealen EMI-Filteroption

Wenn ein elektronisches System einen Kondensator benötigt, der eine entscheidende Rolle übernimmt, beispielsweise bei der EMI-Filterung, wenden Sie sich am besten an erfahrene Ingenieure, die mit Ihnen zusammenarbeiten können, um die Größe und den Typ des benötigten Kondensators richtig zu spezifizieren. Als Hersteller von Spezialkomponenten mit unübertroffener Keramikkompetenz kann Knowles Precision Devices helfen. Wir stellen eine Vielzahl hochzuverlässiger Oberflächen- und Panelmontagefilter, Scheibenkondensatoren und planare Kondensatoranordnungen her, die zur EMI-Filterung verwendet werden können. Unsere Kernkompetenz im Nassfertigungsprozess und in der Keramikhandhabung ermöglicht es uns, Komponenten mit mechanischer Präzision und elektrischer Genauigkeit herzustellen, sodass Filterbaugruppen zuverlässig funktionieren und den strengsten elektrischen Spezifikationen standhalten.

Schauen Sie sich unser Angebot an EMI-Filteroptionen an und erfahren Sie mehr über unser Engagement, weiterhin in oberflächenmontierte EMI-Filter zu investieren, auch wenn andere Hersteller zurückfahren.