Las interferencias electromagnéticas (EMI) han sido durante mucho tiempo un desafío persistente en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos, afectando tanto a la estabilidad del dispositivo emisor como al equipo circundante.La tecnología de filtración activa de EMI ha surgido como una solución innovadora, reduciendo o eliminando activamente las perturbaciones electromagnéticas para mejorar el rendimiento de la compatibilidad electromagnética (EMC).

El filtrado EMI tradicional se basa en componentes pasivos como resistores (R), condensadores (C) e inductores (L) dispuestos en configuraciones RC, LC o RLC.Mientras que estos filtros pasivos ofrecen simplicidad y rentabilidad, presentan limitaciones en ciertas aplicaciones, en particular en lo que se refiere al tamaño físico y al rendimiento específico de la frecuencia.El filtro EMI activo emplea componentes electrónicos activos como amplificadores y transistores operativos, combinado con estrategias de control, para lograr una supresión de la EMI más flexible y eficiente.Las soluciones híbridas que integran elementos activos y pasivos también están ganando fuerza para un equilibrio óptimo entre el rendimiento y los costes.

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 levelsEstas regulaciones protegen los servicios esenciales como las comunicaciones inalámbricas y la radiodifusión de la interferencia electrónica cruzada.El cumplimiento de estas normas hace que los filtros EMI sean componentes indispensables para garantizar un funcionamiento fiable en entornos electromagnéticos complejos.

Los equipos de conversión de energía –incluidos los convertidores de CC/DC, los inversores y los rectificadores– constituyen una importante fuente de EMI debido a las operaciones de conmutación que generan transientes de corriente/voltaje de alta frecuencia.A medida que la electrónica de potencia proliferan en los sectores industrial y automotrizLas aplicaciones de telecomunicaciones también impulsan la innovación en la supresión de los EMI radiados.con técnicas como el reloj de espectro extendido y el blindaje electromagnético que ven una amplia adopción.

Inspirándose en la cancelación acústica activa del ruido, el filtrado EMI activo funciona generando señales de fase invertida para contrarrestar la interferencia.Un filtro EMI activo estándar consta de tres etapas esenciales:

• Estadio de detección:Detecta el ruido EMI en circuitos que utilizan transformadores de corriente para corriente de alta frecuencia o divisores capacitivos para voltaje, replicando con precisión las características de la señal de ruido.
• Escenario electrónico:Procesos de detección de señales mediante amplificación e inversión de fase utilizando amplificadores operativos, amplificadores de instrumentación o transistores.
• Etapa de la inyección:Introduce señales procesadas de nuevo en el circuito con fase opuesta para su cancelación, generalmente a través de caminos capacitivos para transformadores de corriente o serie para voltaje.

Un principio de diseño crítico garantiza que los filtros activos solo afecten el ruido de alta frecuencia sin alterar el funcionamiento de CC o de frecuencia de línea.

El ruido EMI se manifiesta en dos formas principales:

• Modo común (CM):Ruido que aparece simultáneamente con una fase idéntica en múltiples conductores en relación con el suelo.
• Modo diferencial (DM):Ruido que muestra fases opuestas entre conductores.

Cada tipo requiere topologías y configuraciones de filtro activo distintas para una supresión efectiva.

Los filtros EMI activos aplican dos métodos de control fundamentales:

• Control de retroalimentaciónDetecta el ruido en el receptor y genera señales de compensación.
• Control de retroalimentación:Detecta el ruido en la fuente y produce señales contrarias.

Cada estrategia presenta ventajas únicas adaptadas a diferentes contextos operativos.

La pérdida de inserción (IL) sirve como métrica principal para la eficacia del filtro, calculada en decibelios (dB) como:

IL = 20log₁₀- ¿Por qué no?_sin¿Qué es esto?_con(Risas) ¿Qué es esto?

Donde V_siny V_conLos valores más altos de IL indican una mayor atenuación, mientras que los valores inferiores a 1 indican una amplificación no deseada del ruido.

En comparación con las alternativas pasivas, los filtros EMI activos ofrecen:

• Reducción de la dependencia de las características de impedancia del sistema
• Rendimiento superior de alta frecuencia sin grandes componentes pasivos

Sin embargo, introducen consideraciones de diseño que incluyen:

• Requisito de fuentes de alimentación externas
• Gestión electrónica de la estabilidad
• Requisitos de precisión para la eliminación del ruido

A través de una optimización cuidadosa del diseño, el filtrado EMI activo proporciona una vía efectiva para mejorar la compatibilidad electromagnética,Mejorar el rendimiento del dispositivo y la fiabilidad del sistema en entornos electrónicos cada vez más complejos.