Application des noyaux de ferrite dans l'industrie

Dans l'industrie technique, la grande majorité des appareils sont alimentés par un courant alternatif de puissance et de fréquence variables. Lorsqu'un grand nombre d'appareils et de machines électriques sont réunis dans une même pièce, on crée ce que l'on appelle un environnement de travail. Chaque appareil électrique génère des interférences électromagnétiques en fonctionnement, ce qui peut nuire à son propre fonctionnement ainsi qu'à celui des autres appareils environnants. Par conséquent, la protection de l'environnement de travail contre ce type d'interférences est un aspect important du secteur industriel.La CEM (compatibilité électromagnétique) est la capacité des appareils électroniques et électriques à fonctionner correctement dans un environnement spécifique. L'objectif principal de la compatibilité électromagnétique est d'éliminer l'émission de perturbations du champ électromagnétique, qui peuvent nuire au fonctionnement des équipements environnants. Avec le développement technologique, de nombreuses solutions CEM ont vu le jour et sont mises en œuvre dans tous les systèmes industriels.Dans cet article, nous nous concentrerons sur les filtres à ferrite, que l'on trouve le plus souvent dans le câblage des équipements électriques et électroniques. Vous apprendrez ce que sont les noyaux de ferrite et comment ils fonctionnent, où ces solutions sont utilisées et comment choisir le filtre adapté à votre application.Qu'est-ce qu'un filtre à ferrite et à quoi sert-il ?Un filtre à ferrite agit comme une inductance de suppression. Les ferrites sont des matériaux composés de fer et de carbone en faible proportion (environ 0,01 à 0,03 %). Ces matériaux présentent des propriétés ferromagnétiques, c'est-à-dire des états d'aimantation spontanée. En résumé, les noyaux de ferrite sont des composants électroniques passifs capables d'atténuer les signaux haute fréquence sur les lignes électriques.Les filtres sont généralement installés autour d'une paire de câbles d'alimentation ou de terre directement connectés à un appareil, tel qu'un ordinateur. Les noyaux de ferrite fonctionnent selon la loi de Faraday : un noyau magnétique entourant un conducteur induit un champ électromagnétique inverse en présence d'un signal haute fréquence, supprimant ainsi les perturbations dues au courant alternatif. Ces noyaux permettent d'éviter les variations brusques du courant alimentant l'appareil.Comment choisir les noyaux de ferrite ?Les noyaux de ferrite sont sélectionnés pour un courant alternatif spécifique. Un atténuateur mal choisi peut être endommagé par des courants trop élevés. La température est un autre facteur influençant le bon fonctionnement des noyaux. Plus la température augmente, plus le courant nominal diminue. Par conséquent, la ferrite risque de ne pas supprimer suffisamment les interférences électromagnétiques générées.Le courant nominal peut également affecter l'impédance de la ferrite. Lorsque le courant augmente, le noyau de ferrite peut se saturer, entraînant une perte d'inductance. La saturation, à un courant suffisamment élevé, peut réduire considérablement son impédance.Lors du choix d'un filtre à ferrite, il est important de prêter attention à ses spécifications. Les filtres à ferrite sont le plus souvent fabriqués sous forme de perles de ferrite enfermées dans un boîtier en plastique de formes variées ou d'anneaux. Les perles sont fixées au câble électrique ; il est donc nécessaire de connaître le diamètre du câble pour déterminer le filtre approprié. Dans le cas des anneaux, les câbles sont enroulés autour.Les filtres permettent d'éliminer les interférences d'une plage de fréquences spécifique. La solution doit être choisie de manière à ce que sa bande passante couvre la fréquence à supprimer. Ce choix doit être effectué avec soin, car même de faibles variations de cette valeur peuvent produire des résultats insatisfaisants. Avant de choisir un filtre, il est également conseillé d'examiner les courbes d'impédance du noyau en fonction de sa charge. Cela garantira le fonctionnement de notre noyau sans perte d'impédance due à la saturation.

Par nature, les noyaux de ferrite sont des éléments résistifs haute fréquence. Lors de l'installation d'un filtre en ferrite, il est important de prendre en compte les chutes de tension et une dissipation thermique adéquate. Ceci est particulièrement utile pour les applications électroniques industrielles.

Les fabricants de composants en ferrite fournissent généralement toute la documentation et les informations techniques relatives à leurs produits, ce qui facilite le choix d'une solution. En cas de problème lors de la sélection, ou si la documentation n'est pas suffisamment claire, vous pouvez contacter le fabricant ou le distributeur pour obtenir de l'aide.

Où utilise-t-on les filtres en ferrite ?

Les filtres en ferrite sont utilisés partout où il est nécessaire d'éliminer les interférences électromagnétiques. La plupart des noyaux sont également utilisés dans la fabrication de certains dispositifs afin d'éliminer les interférences internes. Les applications les plus courantes des filtres en ferrite dans l'industrie sont :Transmission de données analogiques et numériques (câbles d'ordinateurs et autres équipements informatiques, câbles de caisses enregistreuses, circuits d'automatisation, etc.) ; Électronique industrielle, circuits résonants et systèmes à microprocesseur ; Fabrication de transformateurs, d'alimentations et de convertisseurs.