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La interacción cada vez mayor entre los equipos electrónicos hace que la utilización de filtros EMC adecuados sea hoy más importante que nunca. No se trata sólo de mantener los valores límite de compatibilidad electromagnética de los equipos (interferencias radiadas), sino que se debe garantizar el funcionamiento preciso del equipo incluso en condiciones extremas.

Es necesario también ofrecer protección contra interferencias procedentes de otros equipos así como de la red (perturbaciones). Contar con una protección EMC fiable contribuye decisivamente a asegurar la operatividad de los equipos y constituye a su vez un argumento comercial para los fabricantes de sistemas, máquinas e instalaciones.
Los filtros monofásicos de las nuevas series SIFI® de EPCOS se utilizan con éxito en las más diversas aplicaciones. El uso de materiales innovadores permite reducir las dimensiones de las nuevas series SIFI con respecto a los modelos anteriores sin alterar la capacidad de carga de corriente. Asimismo, los costes se han reducido gracias a las mejoras en el diseño y la construcción.

Concepto modular
EPCOS ofrece actualmente tres nuevas familias SIFI: SIFI-F (B84111F), SIFI-G (B84112G) y SIFI-H (B84113H). Se trata de filtros estándar dotados de una estructura modular y diferentes propiedades de atenuación para sistemas monofásicos (2 líneas).

La figura 1 facilita la selección en pocos pasos del filtro EMC con las dimensiones apropiadas y con ello la solución más económica.
Las nuevas familias SIFI se distinguen principalmente por sus propiedades de atenuación y sus dimensiones. SIFI-F (B84111F) es el modelo de menor tamaño, desarrollado para cubrir las necesidades normales de supresión de interferencias. SIFI-F se puede emplear incluso en espacios reducidos, ya que la carcasa de la versión 10-A ocupa tan sólo una superficie de 60 x 60 mm2 incluyendo las conexiones y las lengüetas de sujeción.
Para cubrir mayor necesidad de atenuación, se recomienda el modelo SIFI-G (B84112G). Frente a SIFI-F,  y especialmente con frecuencias inferiores a 1 MHz, ofrece mejores valores de pérdidas de inserción asimétrica. La figura 2  representa la pérdida de inserción asimétrica (modo común) de las versiones 3-A de los modelos SIFI-F (B84111FB30), SIFI-G (B84112GB30) y SIFI-H (B84113HB30), en función de la frecuencia.

Si la pérdida de inserción de SIFI-G no fuera suficiente, debería utilizarse SIFI-H (B84113H). Es un filtro de dos niveles con la pérdida de inserción más alta. Ya a partir de aproximadamente 0,1 MHz y hasta aproximadamente 50 MHz reduce de forma fiable las tensiones de interferencias simétricas y asimétricas de origen eléctrico. Dependiendo del origen de las interferencias, el filtro permite alcanzar los valores más altos incluso para las fuentes de interferencias más potentes, como por ejemplo los valores límite de la clase C1 según la norma EN 61800-3 (2004) para tensiones de interferencias de origen eléctrico.

Si la elección de la familia SIFI (F, G o H) se realiza en función de los requisitos de atenuación, se debe considerar además la corriente de fuga. Las nuevas familias SIFI están disponibles tanto en la versión estándar como en la versión adaptada al ámbito de la tecnología médica. Dependiendo del modelo, la versión estándar ofrece una corriente de fuga de entre 0,5 y 3,5 mA. En la versión del filtro para tecnología médica, la corriente de fuga se ha limitado a 0,002 mA como máximo, ya que en aplicaciones de este tipo rigen estrictos límites de corriente de fuga.

Para la selección de la corriente nominal están disponibles filtros desde 3 A hasta 36 A. La tensión nominal es de 250 VDC/AC para todos los modelos. La optimización de los componentes utilizados permite aumentar la temperatura ambiente máxima hasta 100 °C, de acuerdo con la categoría climática 25/100/21 según IEC 60068-1. Se consigue así una reducción de la corriente menor y por tanto mejorada con temperaturas más altas. Además la gama completa SIFI ha sido aprobada de acuerdo a UL, cUL y ENEC, lo que facilita la homologación de los productos finales para el mercado americano, canadiense y europeo. Las conexiones de SIFI-G y H son conectores planos de hasta 16 A y pernos roscados a partir de 20 A. SIFI-F tiene conectores planos de hasta 20 A y pernos roscados a partir de 25 A.

Una amplia gama de aplicaciones
La versión para aplicaciones médicas se utiliza allí donde es importante que la corriente de fuga sea mínima, como es el caso de aparatos de rayos X, tomógrafos computerizados, tomógrafos de resonancia magnética y otros equipos de diagnóstico.

Es precisamente en las aplicaciones médicas donde es importante una compatibilidad electromagnética potente y fiable, ya que los pacientes tienen un contacto más estrecho  con los equipos de diagnóstico médico. Por consiguiente, las corrientes de fuga deben mantenerse bajas, no permitiendo funcionamientos defectuosos, como p.ej. en sistemas de soporte vital. Pero la versión SIFI para tecnología médica también puede utilizarse para otras aplicaciones en las que debe limitarse la corriente de fuga, por ejemplo en un entorno de interruptores de protección FI.

Las versiones estándar de la serie SIFI se utilizan en prácticamente todas las áreas de la electrónica industrial; tanto en aplicaciones AC como DC. Debido a su gran eficacia y a sus compactas dimensiones, las series SIFI se utilizan tanto en equipos de soldadura, equipos de medición y controles de máquinas como en aparatos de gimnasia o sistemas de telecomunicaciones. También han demostrado su eficacia sobradamente en la alimentación de pequeñas máquinas, armarios de distribución y sistemas de ventilación.
Además se utilizan cada vez más en inversores solares. En la figura 3 pueden verse, a modo de ejemplo, las mediciones de tensiones de interferencias en un inversor solar. En el primer caso –sin filtro EMC– los valores están en parte claramente por encima de los valores límite de la clase A (entorno industrial). En el segundo caso se ha utilizado un SIFI-G B84112GG125 (25A) con atenuación aumentada, lo que ha permitido reducir las tensiones de interferencias a valores inferiores a los límites para la clase A según DIN EN 55011 (2007).
Todas las familias SIFI están disponibles, habiendo existencias de pequeñas cantidades. Los códigos de pedido comienzan por B84111F* (SIFI-F), B84112G* (SIFI-G) o B84113H* (SIFI-H). También se siguen fabricando las familias de productos anteriores de SIFI, es decir SIFI-A, SIFI-B, SIFI-C, SIFI-D y SIFI-E. Sin embargo, son preferibles los nuevos diseños de las nuevas versiones SIFI. Generalmente SIFI-A puede sustituirse por SIFI-F, SIFI-B por SIFI-G y SIFI-C por SIFI-H.

Instrucciones de montaje para el filtro EMC
l montar el filtro la carcasa debería conectarse con los otros módulos de forma que ocupe la mayor superficie posible con la masa (superficie sin capa de esmalte). Esta recomendación es especialmente pertinente con frecuencias parásitas >1 MHz. Con frecuencias tan altas debe evitarse a toda costa la conexión a masa mediante un hilo de Litz (véase la figura).
Un hilo de Litz de 10 cm de longitud tiene una impedancia de aprox. 140 nH, de lo que resulta por ejemplo una impedancia de 17 ohmios a una frecuencia parásita de 20 MHz. Esta impedancia es demasiado alta  para una conexión a masa, de tal manera que no se conseguiría el efecto de filtrado, sea cual sea el filtro utilizado.  Ya sea de uno o dos niveles, en este ejemplo fracasaría  cualquier concepto de filtrado. Es indispensable por tanto, una conexión de baja impedancia y amplia área de contacto, en este caso.

Uno de los errores más frecuentes en la práctica es la falta de separación de cables con interferencias y cables filtrados, de forma que las interferencias pueden sobreacoplarse, reduciendo considerablemente el efecto del filtro. Así pues, es importante en cualquier caso que haya una separación espacial de cables filtrados y no filtrados. Cuando esto no sea posible, los cables deberán desacoplarse entre sí mediante láminas metálicas de separación o canaletas para cables. También puede servir un cruce en ángulo recto o una torsión de los cables, lo que permitirá reducir el acoplamiento del campo de dispersión. Si se utilizan cables apantallados, el apantallamiento deberá estar conectado en ambos lados en una superficie amplia con el potencial de referencia

Autor:

Volker Scharrer, Product Marketing Manager EMC Filters, EPCOS

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