Кондензаторите на филтерот, индукторите со заеднички режим и магнетните зрнца се вообичаени фигури во EMC дизајнерските кола, а исто така се три моќни алатки за елиминирање на електромагнетните пречки.
За улогата на овие три во колото, верувам дека има многу инженери не го разбираат, написот од дизајнот на детална анализа на принципот на елиминирање на трите ЕМС најостри.
1.Филтер кондензатор
Иако резонанцијата на кондензаторот е непожелна од гледна точка на филтрирање на високофреквентниот шум, резонанцијата на кондензаторот не е секогаш штетна.
Кога ќе се одреди фреквенцијата на бучавата што треба да се филтрира, капацитетот на кондензаторот може да се прилагоди така што резонантната точка само паѓа на фреквенцијата на пречки.
Во практичното инженерство, фреквенцијата на електромагнетниот шум што треба да се филтрира често е висока до стотици MHz, па дури и повеќе од 1 GHz.За таков високофреквентен електромагнетен шум, неопходно е да се користи кондензатор со јадро за ефикасно филтрирање.
Причината зошто обичните кондензатори не можат ефикасно да го филтрираат шумот со висока фреквенција е поради две причини:
(1) Една од причините е што индуктивноста на одводот на кондензаторот предизвикува резонанца на кондензаторот, што претставува голема импеданса на високофреквентниот сигнал и го ослабува ефектот на бајпас на високофреквентниот сигнал;
(2) Друга причина е што паразитскиот капацитет помеѓу жиците што го спојуваат високофреквентниот сигнал, намалувајќи го ефектот на филтрирање.
Причината зошто преку-јадрениот кондензатор може ефикасно да го филтрира високофреквентниот шум е тоа што кондензаторот со преку јадро не само што нема проблем што индуктивноста на олово предизвикува премногу ниска фреквенција на резонанца на кондензаторот.
И преку-јадрениот кондензатор може директно да се инсталира на металниот панел, користејќи го металниот панел за да ја игра улогата на висока фреквентна изолација.Меѓутоа, кога се користи преку-јадрениот кондензатор, проблемот на кој треба да се обрне внимание е проблемот со инсталацијата.
Најголемата слабост на кондензаторот со преку јадро е стравот од влијанието на високата температура и температурата, што предизвикува големи тешкотии при заварување на кондензаторот со јадро на металната плоча.
Многу кондензатори се оштетени за време на заварувањето.Особено кога на панелот треба да се инсталираат голем број на јадра кондензатори, се додека има оштетување, тешко е да се поправи, бидејќи кога ќе се отстрани оштетениот кондензатор, тоа ќе предизвика оштетување на другите блиски кондензатори.
2.Заедничка индуктивност на режимот
Бидејќи проблемите со кои се соочува EMC се претежно пречки во вообичаениот режим, индукторите за заеднички режим се исто така една од нашите најчесто користени моќни компоненти.
Индукторот за заеднички режим е уред за сузбивање на пречки со заеднички режим со ферит како јадро, кој се состои од две намотки со иста големина и ист број на вртења симетрично намотани на истото магнетно јадро со феритен прстен за да се формира уред со четири терминали, кој има голем ефект на потиснување на индуктивноста за сигналот за заеднички режим и мала индуктивност на истекување за сигналот за диференцијален режим.
Принципот е дека кога тече струјата на заедничкиот режим, магнетниот флукс во магнетниот прстен се надополнува еден со друг, со што има значителна индуктивност, која ја инхибира струјата на заедничкиот режим, а кога двете намотки течат низ струјата на диференцијалниот режим, магнетниот тек во магнетниот прстен се поништуваат едни со други, и речиси и да нема индуктивност, така што струјата на диференцијалниот режим може да помине без слабеење.
Затоа, индукторот за заеднички режим може ефикасно да го потисне сигналот за пречки на заеднички режим во избалансираната линија, но нема ефект врз нормалниот пренос на сигналот на диференцијалниот режим.
Индукторите за заеднички режим треба да ги исполнуваат следниве барања кога се произведуваат:
(1) Жиците намотани на јадрото на серпентина треба да се изолираат за да се осигура дека нема краток спој помеѓу вртењата на серпентина под дејство на моментален пренапон;
(2) Кога серпентина тече низ моменталната голема струја, магнетното јадро не треба да биде заситено;
(3) Магнетното јадро во серпентина треба да биде изолирано од серпентина за да се спречи дефект помеѓу двете под дејство на моментален пренапон;
(4) Намотката треба да се навива во еден слој колку што е можно, за да се намали паразитската капацитивност на серпентина и да се подобри способноста на серпентина да пренесува минлив пренапон.
Во нормални околности, додека внимаваме на изборот на фреквенцискиот опсег потребен за филтрирање, колку е поголема импедансата на заеднички режим, толку подобро, затоа треба да ги погледнеме податоците на уредот при изборот на индуктор со заеднички режим, главно според крива на фреквенција на импеданса.
Дополнително, при изборот, обрнете внимание на влијанието на импедансата на диференцијалниот режим на сигналот, главно фокусирајќи се на импедансата на диференцијалниот режим, особено обрнувајќи внимание на приклучоците за голема брзина.
3.Магнетна мушка
Во процесот на дизајнирање на дигитално коло ЕМС на производот, ние често користиме магнетни зрна, феритниот материјал е легура на железо-магнезиум или легура на железо-никел, овој материјал има висока магнетна пропустливост, тој може да биде индуктор помеѓу намотувањето на серпентина во случај на висока фреквенција и висок отпор генерирана капацитивност минимум.
Феритните материјали обично се користат на високи фреквенции, бидејќи при ниски фреквенции нивните главни карактеристики на индуктивност ја прават загубата на линијата многу мала.На високи фреквенции, тие се главно карактеристични соодноси на реактансата и се менуваат со фреквенцијата.Во практична примена, феритните материјали се користат како високофреквентни атенуатори за радиофреквентни кола.
Всушност, феритот е подобар еквивалентен на паралелата на отпорот и индуктивноста, отпорот е краток спој од индукторот при ниска фреквенција, а импедансата на индукторот станува доста висока при висока фреквенција, така што струјата целата минува низ отпорот.
Феритот е уред за потрошувачка на кој високофреквентната енергија се претвора во топлинска енергија, што се одредува според неговите карактеристики на електрична отпорност.Феритните магнетни зрна имаат подобри карактеристики на високофреквентно филтрирање од обичните индуктори.
Феритот е отпорен на високи фреквенции, што е еквивалентно на индуктор со многу низок фактор на квалитет, така што може да одржува висока импеданса во широк опсег на фреквенции, а со тоа да ја подобри ефикасноста на филтрирањето со висока фреквенција.
Во опсегот на ниска фреквенција, импедансата е составена од индуктивност.При ниска фреквенција, R е многу мал, а магнетната пропустливост на јадрото е висока, така што индуктивноста е голема.L игра главна улога, а електромагнетните пречки се потиснуваат со рефлексија.И во тоа време, загубата на магнетното јадро е мала, целиот уред е мала загуба, високи Q карактеристики на индукторот, овој индуктор лесно предизвикува резонанца, така што во опсегот на ниска фреквенција, понекогаш може да има зголемени пречки по употреба на феритни магнетни зрна.
Во високиот фреквентен опсег, импедансата е составена од компоненти на отпор.Како што се зголемува фреквенцијата, пропустливоста на магнетното јадро се намалува, што резултира со намалување на индуктивноста на индукторот и намалување на компонентата на индуктивната реактанса.
Меѓутоа, во тоа време, загубата на магнетното јадро се зголемува, компонентата на отпор се зголемува, што резултира со зголемување на вкупната импеданса, а кога сигналот со висока фреквенција поминува низ феритот, електромагнетните пречки се апсорбираат и се претвораат во форма на дисипација на топлина.
Компонентите за сузбивање на феритот се широко користени во печатени табли, далноводи и дата.На пример, елемент за потиснување на феритот се додава на влезниот крај на кабелот за напојување на печатената плоча за да се филтрираат пречки со висока фреквенција.
Феритниот магнетен прстен или магнетното зрно се користи специјално за потиснување на пречки со висока фреквенција и врвни пречки на сигналните линии и далноводите, а исто така има способност да апсорбира пречки од пулсот на електростатско празнење.Употребата на чип магнетни монистра или чип индуктори главно зависи од практичната примена.
Во резонантните кола се користат чип-индуктори.Кога треба да се елиминира непотребниот шум на EMI, употребата на магнетни зрна од чип е најдобриот избор.
Примена на чип магнетни монистра и чип индуктори
Индуктори на чипови:Радиофреквенција (RF) и безжични комуникации, опрема за информатичка технологија, радарски детектори, автомобилска електроника, мобилни телефони, пејџери, аудио опрема, лични дигитални асистенти (PDA), системи за безжични далечински управувачи и нисконапонски модули за напојување.
Чип магнетни монистра:Кола што генерира часовник, филтрирање помеѓу аналогни и дигитални кола, влезни/излезни внатрешни конектори (како што се сериски порти, паралелни порти, тастатури, глувци, телекомуникации на долги растојанија, локални мрежи), RF кола и логички уреди подложни на пречки, филтрирање на високофреквентни пречки во кола за напојување, компјутери, печатачи, видео рекордери (VCRS), потиснување на бучавата EMI во телевизиски системи и мобилни телефони.
Единицата на магнетното зрно е оми, бидејќи единицата на магнетното зрно е номинална во согласност со импедансата што ја произведува на одредена фреквенција, а единицата на импеданса е исто така оми.
ТАБЕЛОТ НА ПОДАТОЦИ на магнетното зрно генерално ќе ги обезбеди карактеристиките на фреквенцијата и импедансата на кривата, обично 100 MHz како стандард, на пример, кога фреквенцијата од 100 MHz кога импедансата на магнетното зрно е еквивалентна на 1000 оми.
За фреквенцискиот опсег што сакаме да го филтрираме, треба да избереме колку е поголема импедансата на магнетното зрно, толку подобро, обично избираме импеданса од 600 оми или повеќе.
Дополнително, при изборот на магнетни зрнца, неопходно е да се обрне внимание на флуксот на магнетните зрнца, кој генерално треба да се намали за 80%, а влијанието на DC импедансата врз падот на напонот треба да се земе предвид кога се користи во струјните кола.
Време на објавување: 24 јули 2023 година