Qu’est-ce qu’un filtre à bruit ?
Les filtres à bruit sont des composants électroniques utilisés pour éliminer le bruit des alimentations et des signaux.
Ils sont utilisés dans de nombreux circuits électriques et électroniques. Lorsque la valeur du courant dans un câble de communication change, un champ magnétique est généré dans la zone environnante. Ce champ magnétique génère du bruit (signaux anormaux) dans le câble environnant.
La génération de bruit peut être évitée en installant des filtres à bruit. Notez que l’utilisation d’un équipement sans traitement du bruit peut entraîner des dysfonctionnements et des pannes.
Utilisations des filtres à bruit
Les filtres à bruit sont largement utilisés dans les équipements acoustiques et industriels. Voici quelques exemples d’utilisations des filtres à bruit :
- Prévention du bruit dans les haut-parleurs.
- Prévention du bruit à l’intérieur des équipements radio.
- Lignes d’alimentation des PLC, PC et serveurs.
- Circuits d’alimentation des onduleurs et des thyristors.
Principalement utilisés dans les équipements de réception où le bruit doit être évité et dans les équipements de sortie qui génèrent du bruit. Les haut-parleurs et les radios sont des équipements où l’effet du bruit doit être éliminé, des filtres à bruit sont installés sur les lignes de communication.
Les ordinateurs tels que les automates programmables veulent également éviter les dysfonctionnements causés par le bruit. C’est pourquoi des filtres à bruit sont parfois installés sur les lignes d’alimentation électrique et sur d’autres équipements. Les onduleurs et les thyristors, en revanche, sont des dispositifs générateurs de bruit.
Comme les variations de courant et de tension dans le circuit secondaire peuvent être brutales, le bruit généré est éliminé par lissage à l’aide d’un filtre à bruit. Pour lisser le courant généré, l’on utilise généralement un réacteur.
Principe des filtres à bruit
Le bruit est transmis de deux manières principales : le bruit de rayonnement, qui est rayonné directement dans l’espace depuis l’intérieur de l’équipement électronique, et le bruit conduit, qui est transmis par les lignes d’alimentation électrique et le câblage des circuits électroniques et provoque des interférences avec d’autres équipements électroniques.
Pour éviter ce bruit, un filtre passe-bas est utilisé pour couper les signaux à haute fréquence si la cause principale du bruit est la haute fréquence. En revanche, si le bruit est de basse fréquence, l’on utilise un filtre passe-haut qui coupe les basses fréquences.
Les inducteurs et les condensateurs sont les types de filtres passe-bas les plus courants. Les inducteurs ont une faible impédance pour les signaux à basse fréquence et une impédance élevée pour les signaux à haute fréquence. Par conséquent, l’insertion d’un inducteur en série dans un circuit permet aux composants du signal à basse fréquence de passer facilement, tandis que les composants à haute fréquence sont difficiles à traverser.
Les condensateurs, quant à eux, ont des propriétés opposées à celles des inducteurs. La combinaison d’un condensateur et d’une inductance permet d’obtenir un filtre à bruit qui coupe les basses et les hautes fréquences.
Comment choisir un filtre à bruit
Deux facteurs importants dans le choix d’un filtre à bruit sont la tension nominale et le courant nominal.
1. Tension nominale
Utilisez une tension inférieure à la tension nominale, tension de fonctionnement maximale, spécifiée pour chaque produit. Certains fabricants tiennent compte des fluctuations de tension et peuvent autoriser une utilisation à des tensions supérieures à la tension nominale.
2. Courant nominal
Comme pour la tension, chaque produit a sa propre limite supérieure pour la valeur du courant. En particulier, dans le cas du courant, les caractéristiques ont tendance à changer en fonction de la température ambiante. Il est donc nécessaire de vérifier au préalable l’environnement dans lequel le produit sera utilisé.
Lorsque la température ambiante augmente, le courant de charge admissible diminue progressivement. Pendant une courte période, un courant supérieur au niveau admissible n’entraînera pas de problèmes graves. Si le courant circule de manière répétée, il peut provoquer une panne. De plus, les alimentations en courant continu, par exemple, peuvent générer des courants d’appel, et les filtres à bruit doivent être sélectionnés en tenant compte de la valeur et de la durée du courant.
Autres informations sur les filtres à bruit
Précautions d’utilisation des filtres à bruit
Le câblage de mise à la terre est également important pour les filtres à bruit. Le fil de terre doit être aussi épais et court que possible. Si le fil de terre est long, une composante d’inductance peut agir et réduire les caractéristiques d’atténuation.
Il est également important de ne pas relier les câbles d’entrée et de sortie ensemble ou de les câbler à proximité l’un de l’autre. Si les câbles d’entrée et de sortie sont rapprochés, les composants de bruit à haute fréquence contourneront le filtre et l’effet de filtrage souhaité ne sera pas obtenu.