Како раде феритне перлице и како одабрати прави?

Шта је феритно зрно и како раде феритне перлице?

Феритне куглице су пасивне електронске компоненте које могу потиснути високофреквентне сигнале на водоводној мрежи. Обично се постављају око пара напајања / масе, који долази на одређени уређај, попут кабла за напајање за ваш лаптоп. Ове перле делују у складу са Фарадаиевим законом; магнетно језгро око проводника индукује повратну ЕМФ у присуству високофреквентног сигнала, у суштини пригушавајући фреквенцијски одзив ферита.

Ферити су магнетни материјали, а постављање овог материјала у феритну стезаљку око напајања / земаљске линије омогућава извор индуктивне импеданце за сигнале који пролазе кроз линију. То би могло да вас искуши да мислите на њих као на стандардни индуктор, али они су сложенији од тога. У стварности, феритно зрно је нелинеарна компонента; импеданција коју пружа промене била је струја оптерећења и пад напона преко промене ферита. Модел поједностављеног круга од феритне куглице помоћи ће вам да разумете његове фреквенцијске карактеристике. Међутим, ови се атрибути могу мењати у зависности од струје и температуре.

За шта се користе феритне перлице?

Пошто је импеданција феритних куглица индуктивна, феритне куглице се користе за пригушивање високофреквентних сигнала у електронским компонентама. Будући да се душник од феритних куглица може поставити на далековод који се повезује на електронички уређај, он може уклонити све лажне високофреквентне буке присутне на напајању или се емитују из једносмерног напајања. Ова употреба феритних стезаљки је један од многих начина сузбијања буке из напајања, као што је она из прекидачког напајања. Ова употреба феритних зрнаца као феритни филтер омогућава сузбијање и елиминацију спроведеног ЕМИ.

Међу разним феритним зрнцима које се користе као филтер, ЕМИ филтер / зрна филтера обично се називају за одређену једносмерну струју. Струје веће од наведене вриједности могу оштетити компоненту. Проблематична ствар је што на ту границу драстично утичу врућине. Како температура расте, називна струја се брзо смањује. Називна струја такође утиче на импресију ферита. Како се једносмерна струја повећава, феритна зрнца ће се "заситити" и изгубити индуктивност. При релативно високим струјама, засићеност може смањити импедансу феритних зрна до 90%.

Феррите Беад вс. Индуцтор

Иако се феритно зрно може моделирати као индуктор, он се не понаша као типични индуктор. Ако се питате како измерити понашање феритне куглице у односу на понашање индуктора, послали бисте аналогни сигнал кроз перлу и померили фреквенцију у неколико редоследа величине. Ако направите графикон Боде за мерења фреквенције на феритном зрнцу, утврдићете да феритна куглица пружа стрмији превртање на већим фреквенцијама у поређењу са индуктором са сличним понашањем ниских фреквенција.

Феритна куглица се може моделирати као кондензатори и индуктори, као и отпорник паралелно, с овом РЛЦ мрежом ожиченом са серијским отпорником. Серијски отпорник квантифицира уређаје

отпор на једносмерне струје. Индуктор у овом моделу представља феритна зрнца примарну функцију пригушивања високофреквентних сигнала, тј. Обезбеђивање индуктивне импеданце преко Фарадаиевог закона. Паралелни отпорник у овом моделу представља губитке у вртложним струјама које се индукују унутар феритних зрна на високим фреквенцијама. Коначно, кондензатор у овом моделу представља природни паразитски капацитет компоненте.

Када гледате кривуљу импеданције феритног зрнца, можете видети да је импеданција, која је првенствено отпорна, изузетно висока само у танком опсегу. У овом танком опсегу доминира индуктивност зрнца. На вишим фреквенцијама импеданција феритног зрнца почиње се појављивати капацитивно и импеданција се брзо смањује. На крају, како се фреквенција наставља повећавати, капацитивна импеданција ће пасти на врло малу вредност, а импеданција феритног зрнца изгледа чисто отпорна.

Водич за избор феритних перлица

Сада када имате феритну теорију испод појаса, време је да одаберете за свој уређај. Ово није јако тешко, а ако желите да знате како да одаберете феритно зрно за дизајн, једноставно морате обратити пажњу на спецификације перлица. Можда се питате, да ли су феритне куглице потребне за мој дизајн? Као и многе инжењерске одлуке, одговор није тако једноставан. Ако

знате да ће ваша плоча искусити ЕМИ унутар одређеног фреквенцијског опсега, а те фреквенције требате да пригушите, тада ће феритна зрнца бити прави избор за ваш дизајн.

На основу индуктивног понашања феритних куглица, природно је закључити да феритне куглице „пригушују високе фреквенције“ без пуно даљег разматрања. Међутим, феритне куглице не дјелују попут широкопојасног филтра са ниским пропусностима, јер могу само помоћи у прилагођавању одређеног опсега фреквенција. Морате одабрати феритне куглице и пригушити се тамо где су ваше нежељене фреквенције у опсегу отпора. Ако идете мало прениско или мало превисоко, перла неће имати жељени ефекат.

Пре него што одаберете одређену феритну куглу за свој дизајн, требало би да видите да ли произвођач може да вам обезбеди импедансу у односу на тренутне кривуље оптерећења за феритно зрно. Далеко је ово најбољи алат који можете користити ако нисте сигурни како да изаберете феритно зрно. Ако су ваше струје јако велике, морат ћете одабрати феритно зрнце које их може издржати без засићења и губитка импеданције у жељеном фреквенцијском опсегу.

Опрез

Феритне куглице и феритне пригушнице су у основи отпорни оптерећења на високим фреквенцијама, што значи да могу узроковати неколико проблема у вашем кругу. Када постављате перлу, морате размишљати о паду напона и расипању топлоте.

У данима кругова већег напона пад напона није био велика ствар. Сада имамо пуно кола са ниском снагом које могу користити напон доле око 2 В. На тим нивоима си не можете приуштити да изгубите много. Феритне куглице нужно узрокују пад једносмерног напона у вашем кругу. Можда вам се не чини пуно, али ако ваши интегрисани склопови (ИЦ) имају краће стање струје, губитак може постати значајан. Поставите феритне куглице тамо где неће узроковати пад напона.

Пошто су феритни материјали отпорни на високим фреквенцијама, они примарно расипају апсорбрану енергију као топлоту. Ова топлота не мора нужно представљати проблем за ваш ПЦБ када се феритни пригушница користи на мрежи за напајање, али може постати када се користи за распршивање високих фреквенција при великој струји. Ако је ваш систем посебно бучан и перлица ће апсорбирати пуно високих фреквенција, ова топлота би могла постати већи проблем. Обавезно узмите у обзир расподелу топлоте куглице.

Феритне куглице могу бити корисне, али само ако тачно разумете како функционишу. Имајте на уму да пригушују сигнале у прилично малом опсегу, а њихова ефикасност зависи од температуре и струје оптерећења. Да бисте најбоље искористили феритне куглице, требате бити сигурни да задовољава ваше тачне спецификације. Затим, када постављате перлу, водите рачуна о паду напона и топлоти.

За више информација контактирајте нас на салес@кфуллстар.цом