Resumo básico sobre filtros supressores EMC-EMI -parte 3

TECNOLOGIA 

SÍNTESE SONORA & ELETRÔNICA ARTESANAL 

Resumo básico sobre filtros supressores EMC-EMI -parte 3

Ø      FILTROS SUPRESSORES: (atenuador de RFI/EMI na rede elétrica)

Um exemplo comum de ruído emitido por condução é a  fonte de alimentação chaveada, que gera normalmente um ruído de alta freqüência excessivo. Estes sinais elétricos não desejados podem passar da fonte de alimentação através das conexões da rede elétrica.Equipamentos eletrônicos como: computadores, instrumentos de medição e controles de motor conectados a estas mesmas linhas  podem absorver este ruído, e apresentar erros ,travamentos e ate  mesmo a avarias . Um filtro de ruído contra IEM é introduzido entre a  rede elétrica(linha) e o equipamento (carga), como mostrado na (figura 1) para eliminar este tipo de interferência. Estes diagramas mostram  modelos básicos  de filtros  de ruído modo comum e um de ruído de modo diferencial . Em muitos casos o filtro de modo comum é usado sozinho, porque pode freqüentemente eliminar aproximadamente 90% do ruído emitido.

fig-1(modelos simplificados)

 Como mencionado anteriormente, basicamente são dois os  tipos de ruído gerados: modo comum e modo diferencial. O ruído diferencial (figura 2a) segue o mesmo trajeto que a linha utiliza para fechar o circuito ou seja usa as linhas de alimentação (fase para neutro por exemplo ). O ruído comum (figura 2b) atravessa o circuito através do terra oriundo  da linha de alimentação,ou seja esta presente tanto na fase como no neutro,e o ruído mais comum e que causa mais problemas.

Para suprimir com maior eficiência a IEM, um filtro típico incluirá além de indutores  também  capacitores de X e de Y.

Fig.2 ( IEM na rede elétrica ,modo conduzido)

à       MODO COMUM :

Os capacitores de “Y” e os indutores para modo comum contribuem para atenuação do ruído. Os indutores criam impedâncias elevadas ao ruído de alta freqüência que o reflete ou absorve, os capacitores apresentam baixa impedância ao ruído , se transformando em trajetos ou desvios para dirigir o que sobra do ruído para a terra, sem que possa chegar ao  equipamento protegido ou vazar para a rede elétrica interferindo em outros aparelhos  (figura 3).

FIG.3

OS INDUTORES :

O ruído em modo comum é definido como a corrente de alta freqüência não desejada que aparece na linha de entrada e retorna à fonte de origem através do terra . Esta corrente vê a impedância alta de um ou ambos os enrolamentos do indutor. Assim as  tensões  são atenuadas  em seus enrolamentos , mantendo as linhas da rede elétrica livres do  ruído.

 Para ser eficaz, o indutor deve fornecer a impedância apropriada sobre a escala de freqüência do chaveamento ou ruído. O indutor possui dois enrolamentos de números iguais de voltas.

·      MODO DIFERENCIAL :

O capacitor de “x” e os indutores para modo diferencial contribuem para atenuação deste ruído . No modo diferencial, o ruído usa a linha de fase. O capacitor “X” apresenta baixa impedância a esse ruído criando um desvio ou retorno  . O indutor cria  alta impedância ao ruído diferencial que está na linha de fase bloqueando sua passagem  . O indutor diferencial tem somente um enrolamento para cada fase ou linha. (figura 5)

fig.5

• FILTRO HIBRIDO : (MODO COMUM / DIFERENCIAL)

Mesmo sendo o ruído de modo comum mais contundente que o diferencial,tanto um como outro estão presentes nas linhas de energia e são geradores impotências de ruído .Os filtros de linha geralmente são projetados para eliminar os dois tipos de ruído (FIGURA 6).

Estes filtros são utilizados para conter ou minimizar tanto o ruído que entra como o que sai de um equipamento ,assim podemos dizer que o filtro de linha atua de fora para dentro(evita o ruído que vem da rede elétrica) e de dentro para fora(não deixa vazar o ruído gerado no equipamento para as linhas de distribuição elétricas) .

Os supressores geralmente estão configurados para filtros passa baixa e dimensionados para atuar na faixa de freqüência do ruído a ser eliminado.O ideal é que respondam á faixa entre 10kHz e 100MHz.

fig.6

Ø     OUTROS PROBLEMAS QUE ATINGEM A REDE ELÉTRICA  

 *um filtro de emi/RFI ,seja modo comum ou diferencial não é projetado para resolver 

Surtos
São transientes de alta energia, que muitas vezes atingem a magnitude de milhares de volts e aparecem na rede elétrica com muita freqüência, principalmente no verão pela ação de descargas atmosféricas (raios).
 

 Harmônicos
Este fenômeno é uma deformação da freqüência  (formato da onda)  é provocado por cargas pesadas conectadas à rede, solenoides,motores, etc.

Sobre e sub tensão
Estes eventos ocorrem quando o nível da energia fornecido pela concessionária se localizam fora  dos limites superiores e inferiores  aceitáveis e suportáveis pelos equipamentos.

Pequenas Interrupções (efeito Flicker)
Interrupções muito curtas no fornecimento da energia elétrica, com duração da ordem de milésimos de segundos e que quase sempre são imperceptíveis ao usuário. Provocam freqüentemente perda de informação em sistemas de dados.

Grandes Interrupções (black-out)
Grandes interrupções de energia ou o que popularmente chamamos de "black-out". Podem durar minutos ou se prolongar por horas.

Variação da Freqüência
A freqüência da energia fornecida pelas concessionárias é 60 Hz para todo o território nacional. A uma variação aceitável de um limite de  +/- 0,5Hz . Ocorrendo uma variação superior a este limite poderá provocar superaquecimento e até queima da carga* que estiver conectada à rede.
 

Obs:

§ Entenda por carga qualquer tipo de equipamento ligado à rede como: motores, eletrodomésticos, luminárias, equipamentos de informática, etc.

10/11/06