Pourquoi une self plus grosse filtre-t-elle souvent moins bien ?

Parce que tout bobinage porte une capacité parasite à ses bornes, et que le couple entre en résonance. Au-dessus de cette fréquence d'autorésonance, la self est un condensateur : son impédance décroît avec la fréquence au lieu de croître. Une inductance plus élevée suppose généralement plus de spires, donc plus de capacité parasite, donc une résonance plus basse. Une self de 1 mH avec 5 pF de capacité parasite résonne vers 2,25 MHz ; une de 10 mH avec 20 pF résonne vers 0,36 MHz. Si le problème se situe à 20 MHz, la pièce de 10 mH n'apporte rien d'utile et celle de 1 mH apporte davantage. Choisissez d'après la position de la résonance, non d'après l'inductance inscrite sur le composant.

Qu'est-ce qui limite la taille d'un condensateur Y ?

La sécurité, non la CEM. Un condensateur Y relie le secteur à la terre : à la fréquence du réseau il fait donc passer un courant directement dans le conducteur de protection, et ce courant traverse quiconque touche le produit si la liaison de terre vient à manquer. Cela découle de I = 2 pi f C V : sous 230 V à 50 Hz, 1 nF laisse passer environ 72 microampères, 2,2 nF environ 159 et 10 nF environ 723. Le maximum admis vient de la norme de sécurité applicable au produit, et c'est un plafond dur. La CEM n'a jamais voix au chapitre, raison pour laquelle la capacité Y est en général la première contrainte que rencontre la conception d'un filtre secteur.

Pourquoi le même filtre se comporte-t-il différemment sur deux produits ?

Parce qu'un filtre agit en diviseur face aux impédances qui l'entourent, et que l'impédance de mode commun d'une installation réelle n'est ni connue ni stable. L'affaiblissement d'insertion suit 20 log10(1 + Z/(Zs + Zl)) : la même self de 1 kohm donne environ 21 dB dans un environnement de 100 ohms et bien moins la ou l'impédance environnante est plus élevée. Longueur de câble, cheminement, liaison au châssis et nature de ce sur quoi le produit est raccordé déplacent tous cette impédance. C'est pourquoi les filtres se choisissent à l'essai plutôt qu'au catalogue, et pourquoi un filtre qui a résolu le produit précédent peut ne rien faire pour le suivant.

Filtrage de mode commun : selfs, ferrites, Y

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 30 août 2026 ~6 min de lecture

Guide, fondamentaux CEM

Le courant de mode commun est ce qui rayonne : c'est donc dans son filtrage que se résolvent la plupart des problèmes d'émission. C'est aussi la ou l'on gaspille le plus, car le geste intuitif, monter une pièce plus grosse, dégrade fréquemment le résultat. Cette page explique ce que fait chaque composant, et démontre pourquoi plus gros n'est pas meilleur.

Pourquoi viser le mode commun

D'après les mécanismes de couplage, le courant de mode commun sur un câble rayonne environ dix mille fois plus efficacement que le courant différentiel dans une boucle de surface réaliste. Quelques microampères produisent autant de champ que des dizaines de milliampères du signal que vous vouliez transmettre.

Un filtre qui retire le mode commun en laissant le signal intact vaut donc très cher, et c'est exactement ce que tentent les trois composants ci-dessous.

La self de mode commun

Les deux conducteurs sont bobinés sur un même noyau, dans le même sens.

Le courant différentiel part par un conducteur et revient par l'autre. Les deux flux s'opposent et se compensent : la self ne présente presque aucune impédance au signal utile, et le noyau ne sature pas sous le courant de charge.

Le courant de mode commun circule dans le même sens sur les deux. Les flux s'ajoutent, et le bobinage présente toute son inductance.

Un composant, deux comportements, choisis par le mode qui le traverse. Idéalement l'impédance vaut :

Z = 2 pi f L

Inductance	150 kHz	1 MHz	10 MHz	30 MHz
0,5 mH	0,5 kohm	3,1 kohm	31 kohm	94 kohm
1 mH	0,9 kohm	6,3 kohm	63 kohm	189 kohm
10 mH	9,4 kohm	63 kohm	628 kohm	1885 kohm

À la lecture de ce tableau la réponse paraît évidente : monter la pièce de 10 mH. C'est la mauvaise réponse.

Pourquoi plus gros est pire : l'autorésonance

Tout bobinage porte une capacité parasite à ses bornes, et une inductance avec une capacité en parallèle forme un résonateur. Au-dessus de :

f0 = 1 / (2 pi sqrt(L Cp))

la self cesse d'être une inductance et devient un condensateur. Son impédance décroît avec la fréquence au lieu de croître, et elle filtre de moins en moins.

Self	C parasite	Autorésonance
1 mH	5 pF	2,25 MHz
1 mH	20 pF	1,13 MHz
10 mH	5 pF	0,71 MHz
10 mH	20 pF	0,36 MHz

Plus d'inductance suppose normalement plus de spires, et plus de spires signifient plus de capacité parasite : la résonance descend donc à mesure que la pièce grossit. Une self de 10 mH avec 20 pF est déjà au-delà de sa résonance à 360 kHz. Si l'harmonique en dépassement se situe à 20 MHz, cette pièce n'apporte rien et celle de 1 mH apporte davantage.

Choisissez une self d'après le sommet de son impédance, non d'après son inductance. Les fabricants publient une courbe impédance-fréquence précisément pour cela ; l'inductance de l'étiquette ne décrit que la zone située sous le sommet.

Les ferrites agissent par pertes, non par réflexion

Une perle ou un manchon de ferrite est souvent décrit comme une inductance, et sous la bande de pertes du matériau il se comporte ainsi. Ce n'est pas la partie utile.

Une impédance inductive réfléchit l'énergie vers la source, ce qui déplace un problème sans le supprimer et peut aggraver la situation en alimentant une résonance. Dans la bande ou le matériau est à pertes, son impédance devient largement résistive et le courant de mode commun se convertit en une faible chaleur. L'énergie a disparu.

Deux conséquences :

Une perle se spécifie par une impédance à une fréquence donnée, typiquement 100 ohms à 100 MHz, et non par une inductance. Une pièce annoncée seulement en nanohenrys est vendue sur le mauvais paramètre.
La nuance de matériau décide de la bande. Une ferrite optimisée pour 100 MHz ne fait presque rien à 10 MHz. Monter une perle plus grosse dans la mauvaise nuance n'apporte rien.

Le nombre de passages compte plus que la masse : faire traverser le câble plusieurs fois multiplie l'impédance, à peu près comme le carré du nombre de tours, jusqu'à ce que la capacité entre spires prenne le dessus.

Les condensateurs Y, et le plafond non négociable

Un condensateur Y relie un conducteur du secteur à la terre de protection, offrant au courant de mode commun un chemin de retour de faible impédance plutôt qu'un trajet le long du câble. C'est l'autre moitié d'un filtre secteur.

Sa valeur est limitée par la sécurité, non par la CEM. À la fréquence du réseau il fait passer un courant dans le conducteur de terre, et si cette liaison vient à manquer, ce courant traverse la personne qui touche le produit. D'après I = 2 pi f C V, sous 230 V à 50 Hz :

Capacité Y	Courant à 50 Hz
1 nF	72 uA
2,2 nF	159 uA
4,7 nF	340 uA
10 nF	723 uA

Le maximum admis est fixé par la norme de sécurité applicable au produit, et le matériel médical est tenu bien plus serré que le matériel ordinaire. Quelle que soit cette valeur, la CEM n'a pas voix au chapitre. La capacité Y est en général la première contrainte que rencontre la conception d'un filtre secteur, et la raison pour laquelle le filtre qui résoudrait le problème ne peut pas être monté.

Les condensateurs Y forment par ailleurs une classe de composants critiques pour la sécurité, construits pour défaillir en circuit ouvert plutôt qu'en court-circuit, ce que régit la IEC 60384-14. Un condensateur ordinaire de même valeur n'y suppléé pas.

Pourquoi le même filtre se comporte différemment sur deux produits

Un filtre est un diviseur, et il divise face aux impédances de part et d'autre :

IL = 20 log10(1 + Z / (Zs + Zl))

Impédance du filtre	Dans un environnement de 100 ohms
100 ohms	6,0 dB
1 kohm	20,8 dB
10 kohms	40,1 dB

La difficulté est que l'impédance de mode commun d'une installation réelle n'est ni connue ni stable. Elle dépend de la longueur de câble, du cheminement, de la liaison au châssis et de ce sur quoi le produit est raccordé. La même self qui donnait 21 dB sur un produit peut n'en donner qu'une fraction sur le suivant.

C'est pourquoi les filtres se choisissent à la mesure plutôt qu'au catalogue, et pourquoi la CISPR 17 spécifie leur caractérisation dans des systèmes d'impédance définis : la valeur publiée est un nombre comparable, non une promesse sur votre produit.

À retenir

Le mode commun est la cible, car il rayonne des milliers de fois plus efficacement que le mode différentiel.
Une self compense le flux différentiel et additionne le flux de mode commun : un composant laisse passer le signal et bloque le bruit.
Plus gros est souvent pire. Plus de spires signifie plus de capacité parasite et une autorésonance plus basse : 10 mH avec 20 pF est déjà un condensateur à 360 kHz.
Les ferrites se choisissent pour leurs pertes, spécifiées en impédance à une fréquence, la nuance décidant de la bande.
La capacité Y est plafonnée par la sécurité, non par la CEM, et ce plafond ne se négocie pas.
L'affaiblissement dépend de l'impédance environnante, inconnue et instable : les filtres se choisissent à l'essai.

Voir aussi

Sources & références

Henry W. Ott, Electromagnetic Compatibility Engineering (2009), Wiley , Wiley onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470508510
CISPR 17, méthodes de mesure des caractéristiques d'affaiblissement des dispositifs de filtrage CEM passifs , IEC webstore.iec.ch/publication/65
IEC 60384-14, condensateurs fixes pour l'antiparasitage et le raccordement au réseau d'alimentation , IEC webstore.iec.ch/en/iec-search/result?q=IEC%2060384-14
IEC 61000-5-2, lignes directrices d'installation et d'atténuation, mise à la terre et câblage , IEC webstore.iec.ch/en/iec-search/result?q=IEC%2061000-5-2

Questions fréquentes

Comment une self de mode commun laisse-t-elle passer le signal en bloquant le bruit ?: Les deux conducteurs sont bobinés sur le même noyau dans le même sens. Le courant différentiel, qui part par l'un et revient par l'autre, produit deux flux opposés qui se compensent : la self ne présente donc presque aucune impédance au signal utile et ne sature pas sous le courant de charge. Le courant de mode commun circule dans le même sens sur les deux conducteurs : les flux s'ajoutent et le bobinage présente toute son inductance. Un seul composant fait donc deux choses différentes selon le mode qui le traverse, ce qui en fait la réponse standard à un problème de rayonnement de câble.
Pourquoi une self plus grosse filtre-t-elle souvent moins bien ?: Parce que tout bobinage porte une capacité parasite à ses bornes, et que le couple entre en résonance. Au-dessus de cette fréquence d'autorésonance, la self est un condensateur : son impédance décroît avec la fréquence au lieu de croître. Une inductance plus élevée suppose généralement plus de spires, donc plus de capacité parasite, donc une résonance plus basse. Une self de 1 mH avec 5 pF de capacité parasite résonne vers 2,25 MHz ; une de 10 mH avec 20 pF résonne vers 0,36 MHz. Si le problème se situe à 20 MHz, la pièce de 10 mH n'apporte rien d'utile et celle de 1 mH apporte davantage. Choisissez d'après la position de la résonance, non d'après l'inductance inscrite sur le composant.
Que fait réellement une perle de ferrite ?: Elle dissipe plutôt qu'elle ne réfléchit. En basse fréquence une ferrite est surtout inductive et renvoie l'énergie vers la source, ce qui déplace un problème sans le supprimer. Dans la bande ou le matériau est à pertes, son impédance devient largement résistive et le courant de mode commun se convertit en une faible quantité de chaleur. C'est pourquoi une perle se spécifie par son impédance à une fréquence donnée et non par une inductance, et pourquoi la nuance de matériau compte davantage que la taille : une perle optimisée pour 100 MHz ne fait presque rien à 10 MHz.
Qu'est-ce qui limite la taille d'un condensateur Y ?: La sécurité, non la CEM. Un condensateur Y relie le secteur à la terre : à la fréquence du réseau il fait donc passer un courant directement dans le conducteur de protection, et ce courant traverse quiconque touche le produit si la liaison de terre vient à manquer. Cela découle de I = 2 pi f C V : sous 230 V à 50 Hz, 1 nF laisse passer environ 72 microampères, 2,2 nF environ 159 et 10 nF environ 723. Le maximum admis vient de la norme de sécurité applicable au produit, et c'est un plafond dur. La CEM n'a jamais voix au chapitre, raison pour laquelle la capacité Y est en général la première contrainte que rencontre la conception d'un filtre secteur.
Pourquoi le même filtre se comporte-t-il différemment sur deux produits ?: Parce qu'un filtre agit en diviseur face aux impédances qui l'entourent, et que l'impédance de mode commun d'une installation réelle n'est ni connue ni stable. L'affaiblissement d'insertion suit 20 log10(1 + Z/(Zs + Zl)) : la même self de 1 kohm donne environ 21 dB dans un environnement de 100 ohms et bien moins la ou l'impédance environnante est plus élevée. Longueur de câble, cheminement, liaison au châssis et nature de ce sur quoi le produit est raccordé déplacent tous cette impédance. C'est pourquoi les filtres se choisissent à l'essai plutôt qu'au catalogue, et pourquoi un filtre qui a résolu le produit précédent peut ne rien faire pour le suivant.