Qu’est-ce qu’un filtre de ligne ?
Un filtre de ligne est un filtre qui est inséré dans la ligne d’alimentation d’un appareil pour éliminer le bruit généré par l’appareil et le bruit provenant d’appareils externes. Ils sont également appelés filtres anti-bruit car ils sont utilisés pour éliminer le bruit.
En général, l’émission de bruit est appelée EMI (Interférence électromagnétique) et le rayonnement de bruit provenant d’équipements externes est appelé EMS (Susceptibilité électromagnétique : EMS). De plus, différents types d’équipements doivent être conçus pour supprimer leur propre production de bruit et ne pas être affectés par le bruit provenant d’équipements périphériques. C’est ce qu’on appelle la CEM (compatibilité électromagnétique).
Les filtres de ligne sont utilisés pour réaliser cette CEM et sont utilisés soit dans les lignes d’alimentation électrique à l’intérieur de l’équipement, soit à l’extérieur de l’équipement.
Utilisations des filtres de ligne
Les filtres de ligne sont un type de filtre passe-bas. En effet, la principale composante du bruit dans les équipements numériques est constituée par les ondes à haute fréquence générées par les différents circuits intégrés numériques montés sur les cartes de circuits imprimés de l’équipement.
Les filtres de ligne sont efficaces lorsqu’ils sont installés le plus près possible de l’équipement générateur de bruit. En effet, plus la distance est grande, plus le bruit peut se propager dans l’espace qui les sépare.
Le fil de terre sortant du filtre de Ligne doit être aussi court que possible. S’il est plus long, l’effet de rejet du bruit peut être réduit de moitié.
Principe des filtres de ligne
Le bruit généré par les circuits électroniques et électriques augmente en fréquence de fonctionnement à mesure que l’échelle des circuits devient plus grande et plus sophistiquée. Par conséquent, le bruit généré devient également de plus en plus fréquent et son élimination devient de plus en plus difficile.
Il existe deux types de bruit généré par les équipements : le bruit de rayonnement et le bruit de propagation. Le bruit rayonné est un type de bruit dans lequel les signaux à haute fréquence générés dans le circuit se propagent directement dans l’air et interfèrent avec d’autres équipements.
Le bruit de propagation est le type de bruit qui interfère avec d’autres équipements via les câbles d’alimentation et de signal de l’équipement. Ces bruits peuvent entraîner des dysfonctionnements des équipements électroniques et électriques ou, dans le pire des cas, la destruction de l’équipement.
Les filtres de ligne destinés à éliminer ces bruits sont essentiellement constitués de bobines, de condensateurs et de noyaux de ferrite.
Les bobines et les noyaux de ferrite permettent aux signaux de basse fréquence de passer inconditionnellement à travers ces dispositifs. Toutefois, plus la fréquence du signal est élevée, plus il est difficile de le faire passer. En connectant ces bobines et noyaux de ferrite directement à la ligne de signal, le rayonnement du bruit est supprimé.
Un condensateur, au contraire, ne laisse pas passer les signaux à basse fréquence, mais a la caractéristique que plus la fréquence est élevée, plus les signaux sont faciles à traverser. En le plaçant entre la ligne de signal et la terre, les signaux à haute fréquence sont rejetés du côté de la terre, ce qui supprime le rayonnement du bruit avec la bobine et le noyau de ferrite.
De plus, en connectant verticalement plusieurs filtres passe-bas, qui sont une combinaison de cette bobine, de ce noyau de ferrite et de ce condensateur, la sélectivité de la fréquence peut être encore augmentée. En d’autres termes, les basses fréquences souhaitées peuvent passer plus facilement et les hautes fréquences indésirables peuvent être éliminées.