لقد كانت التداخلات الكهرومغناطيسية (EMI) منذ فترة طويلة تحديًا مستمرًا في تشغيل الأجهزة الإلكترونية ، مما يؤثر على استقرار جهاز الإصدار والمعدات المحيطة به.ظهرت تكنولوجيا تصفية EMI النشطة كحل مبتكر، وتقليل أو القضاء بشكل نشط على الاضطرابات الكهرومغناطيسية لتعزيز أداء التوافق الكهرومغناطيسي (EMC).

تعتمد تصفية EMI التقليدية على المكونات السلبية مثل المقاومات (R) والمكثفات (C) والمحفزات (L) المرتبة في تكوينات RC أو LC أو RLC.في حين أن هذه المرشحات السلبية تقدم البساطة والفعالية من حيث التكلفةفي بعض التطبيقات، فإنها تمثل قيودًا خاصة فيما يتعلق بالحجم المادي والأداء المحدد للترددات.تصفية EMI النشطة تستخدم مكونات إلكترونية نشطة مثل مكبرات التشغيل والترانزستورات، جنبا إلى جنب مع استراتيجيات مكافحة، لتوفير قمع أكثر مرونة وكفاءة من هيم.الحلول الهجينة التي تدمج كل من العناصر النشطة والسلبية تكتسب أيضًا قوة تأثير لتحقيق توازن أفضل بين الأداء والتكلفة.

International regulatory bodies including the International Electrotechnical Commission (IEC) and Federal Communications Commission (FCC) enforce stringent EMC standards that define permissible electromagnetic radiation and conducted interference levelsهذه اللوائح تحمي الخدمات الأساسية مثل الاتصالات اللاسلكية والبث من التدخل المتبادل الإلكتروني.إن الامتثال لهذه المعايير يجعل فلاتر EMI مكونات لا غنى عنها لضمان التشغيل الموثوق به في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة.

تشكل معدات تحويل الطاقة ‬بما في ذلك محولات DC / DC والمعدات المبدلة والمصححات ‬مصدرًا رئيسيًا لـ EMI بسبب عمليات التبديل التي تولد عواصف عالية التردد.مع انتشار إلكترونيات الطاقة في قطاعات الصناعة والسيارات، يواصل الطلب على تصفية EMI النشطة النمو. تطبيقات الاتصالات تدفع أيضا الابتكار في قمع EMI المشعة،مع تقنيات مثل توقيت الطيف المنتشر والدرع الكهرومغناطيسي.

مستوحاة من إلغاء الضوضاء الصوتية النشطة ، تعمل تصفية EMI النشطة عن طريق توليد إشارات معاكسة المراحل لمواجهة التداخل.تصفية EMI النشطة القياسية تتكون من ثلاث مراحل أساسية:

• مرحلة الاستشعار:يكتشف ضوضاء EMI في الدوائر باستخدام محولات التيار للكهرباء عالية التردد أو مقسمات سعة للجهد ، مما يعكس بدقة خصائص إشارة الضوضاء.
• المرحلة الإلكترونية:العمليات الكشف عن الإشارات من خلال التضخيم وتعديل المرحلة باستخدام مكبرات التشغيل أو مكبرات الأجهزة أو الترانزستورات.
• مرحلة الحقن:تعيد إشارات المعالجة إلى الدائرة مع المرحلة المعاكسة لإلغاءها ، عادةً عبر مسارات سعة للتحولات الحالية أو المتسلسلة للجهد.

يضمن مبدأ التصميم الحاسم أن الفلاتر النشطة تؤثر فقط على الضوضاء عالية التردد دون تغيير تشغيل DC أو تردد الخط.

الضوضاء EMI تظهر في شكلين أساسيين:

• الوضع الشائع (CM):الضوضاء التي تظهر في وقت واحد مع نفس المرحلة على العديد من الموصلات بالنسبة للأرض.
• وضع التفاضل (DM):الضوضاء التي تظهر مراحل معاكسة بين الموصلات

يتطلب كل نوع طوبولوجيات وتكوينات مرشحات نشطة متميزة للقمع الفعال.

تقوم مرشحات EMI النشطة بتنفيذ طريقتين للتحكم الأساسي:

• مراقبة ردود الفعليكتشف الضوضاء في جهاز الاستقبال و يولد إشارات تعويض
• التحكم في التغذية:يكتشف الضوضاء عند مصدرها و ينتج إشارات مضادة

كل استراتيجية تقدم مزايا فريدة مناسبة للسياقات التشغيلية المختلفة.

الخسارة الإدراجية (IL) بمثابة المقياس الأساسي لفعالية الفلتر ، والتي يتم حسابها في ديسيبل (dB) على النحو التالي:

IL = 20log₁₀(أجل)_بدون‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬_مع(تصفيق)

حيث V_بدونو V_معتمثل فولتاجيات الحمل خارج الفلتر ومعه على التوالي. تعني قيم IL أعلى ضعف أكبر ، في حين تعني القيم أقل من 1 تضخيم الضوضاء غير المرغوب فيها.

بالمقارنة مع البدائل السلبية ، تقدم مرشحات EMI النشطة:

• انخفاض الاعتماد على خصائص عائق النظام
• أداء عالي التردد بدون مكونات سلبية كبيرة

ومع ذلك، فإنها تعرض اعتبارات التصميم بما في ذلك:

• متطلبات مصادر الطاقة الخارجية
• إدارة الاستقرار الإلكترونية
• متطلبات الدقة لإلغاء الضوضاء

من خلال تحسين التصميم بعناية ، توفر تصفية EMI النشطة طريقًا فعالًا لتحسين التوافق الكهرومغناطيسي ،تحسين أداء الأجهزة وموثوقية النظام في البيئات الإلكترونية المعقدة بشكل متزايد.