Filtro kondensatoriai, bendrojo režimo induktoriai ir magnetiniai rutuliukai yra įprasti skaičiai EMC projektavimo grandinėse, taip pat trys galingi įrankiai elektromagnetiniams trukdžiams pašalinti.
Dėl šių trijų vaidmenį grandinėje, manau, kad yra daug inžinierių nesupranta, iš išsamios analizės principo panaikinti tris EMS ryškiausias straipsnis.
1.Filtro kondensatorius
Nors kondensatoriaus rezonansas yra nepageidautinas aukšto dažnio triukšmo filtravimo požiūriu, kondensatoriaus rezonansas ne visada yra žalingas.
Nustačius filtruojamo triukšmo dažnį, kondensatoriaus talpą galima reguliuoti taip, kad rezonansinis taškas tiesiog kristų ant trikdžių dažnio.
Praktinėje inžinerijoje filtruojamo elektromagnetinio triukšmo dažnis dažnai siekia šimtus MHz ar net daugiau nei 1 GHz. Norint efektyviai išfiltruoti tokį aukšto dažnio elektromagnetinį triukšmą, būtina naudoti perforuotą kondensatorių.
Priežastis, kodėl įprasti kondensatoriai negali efektyviai filtruoti aukšto dažnio triukšmo, yra dėl dviejų priežasčių:
(1) Viena iš priežasčių yra ta, kad kondensatoriaus laido induktyvumas sukelia kondensatoriaus rezonansą, kuris sukuria didelę varžą aukšto dažnio signalui ir susilpnina aukšto dažnio signalo apėjimo efektą;
(2) Kita priežastis yra ta, kad parazitinė talpa tarp laidų, jungiančių aukšto dažnio signalą, sumažina filtravimo efektą.
Priežastis, kodėl per šerdį esantis kondensatorius gali efektyviai filtruoti aukšto dažnio triukšmą, yra ta, kad per šerdį esantis kondensatorius ne tik neturi problemos, kad dėl švino induktyvumo kondensatoriaus rezonanso dažnis yra per mažas.
Per šerdį esantį kondensatorių galima montuoti tiesiai ant metalinės plokštės, naudojant metalinę plokštę aukšto dažnio izoliacijai atlikti. Tačiau naudojant per šerdies kondensatorių, problema, į kurią reikia atkreipti dėmesį, yra diegimo problema.
Didžiausia peršerdančio kondensatoriaus silpnybė yra aukštos temperatūros ir temperatūros poveikio baimė, dėl kurios kyla didelių sunkumų suvirinant perforuotą kondensatorių prie metalinės plokštės.
Suvirinimo metu pažeidžiami daugelis kondensatorių. Ypač kai skydelyje reikia sumontuoti daug gyslų kondensatorių, kol yra pažeidimas, jį sunku pataisyti, nes pašalinus sugedusį kondensatorių jis sugadins kitus šalia esančius kondensatorius.
2. Bendrojo režimo induktyvumas
Kadangi problemos, su kuriomis susiduria EMC, dažniausiai yra įprastinio režimo trikdžiai, bendrojo režimo induktoriai taip pat yra vienas iš mūsų dažniausiai naudojamų galingų komponentų.
Bendrojo režimo induktorius yra bendro režimo trukdžių slopinimo įtaisas, kurio šerdis yra feritas, kurį sudaro dvi tokio paties dydžio ritės ir tiek pat apsisukimų skaičius, simetriškai suvyniotas ant tos pačios ferito žiedo magnetinės šerdies, kad būtų sudarytas keturių gnybtų įtaisas. turi didelį bendrojo režimo signalo induktyvumo slopinimo efektą ir nedidelį nuotėkio induktyvumą diferencialinio režimo signalui.
Principas yra tas, kad kai teka bendrojo režimo srovė, magnetinis srautas magnetiniame žiede susilieja vienas su kitu, todėl turi didelį induktyvumą, kuris slopina bendrojo režimo srovę, o kai dvi ritės teka diferencinio režimo srove, magnetinis srautas. magnetiniame žiede anuliuoja vienas kitą, o induktyvumo beveik nėra, todėl diferencinio režimo srovė gali praeiti be susilpnėjimo.
Todėl bendrojo režimo induktorius gali veiksmingai slopinti bendrojo režimo trikdžių signalą subalansuotoje linijoje, tačiau neturi įtakos normaliam diferencinio režimo signalo perdavimui.
Įprasto režimo induktoriai gaminant turi atitikti šiuos reikalavimus:
(1) Laidai, apvynioti ant ritės šerdies, turi būti izoliuoti, siekiant užtikrinti, kad dėl momentinio viršįtampio tarp ritės posūkių nebūtų trumpojo jungimo;
(2) Kai ritė teka per momentinę didelę srovę, magnetinė šerdis neturėtų būti prisotinta;
(3) Ritės magnetinė šerdis turi būti izoliuota nuo ritės, kad būtų išvengta gedimų tarp jų, veikiant momentiniam viršįtampiui;
(4) Ritė turi būti apvyniota vienu sluoksniu, kiek įmanoma, kad būtų sumažinta parazitinė ritės talpa ir padidintas ritės gebėjimas perduoti pereinamąją viršįtampą.
Įprastomis aplinkybėmis, atkreipiant dėmesį į dažnių juostos, reikalingos filtruoti, pasirinkimą, kuo didesnė bendrojo režimo varža, tuo geriau, todėl, renkantis bendrojo režimo induktorių, turime atsižvelgti į įrenginio duomenis, daugiausia pagal varžos dažnio kreivė.
Be to, rinkdamiesi atkreipkite dėmesį į diferencinio režimo impedanso įtaką signalui, daugiausia dėmesio skirdami diferencialinio režimo varžai, ypač atkreipkite dėmesį į didelės spartos prievadus.
3.Magnetinis karoliukas
Gaminio skaitmeninės grandinės EMC projektavimo procese dažnai naudojame magnetinius rutuliukus, ferito medžiaga yra geležies ir magnio lydinys arba geležies ir nikelio lydinys, ši medžiaga turi didelį magnetinį pralaidumą, jis gali būti induktorius tarp ritės apvijos esant dideliam dažnio ir didelės varžos generuojamos talpos minimumas.
Ferito medžiagos dažniausiai naudojamos aukštuose dažniuose, nes esant žemiems dažniams dėl jų pagrindinių induktyvumo charakteristikų nuostoliai linijoje yra labai maži. Esant aukštiems dažniams, jie daugiausia yra reaktyvumo charakteristikų santykiai ir keičiasi dažniu. Praktikoje ferito medžiagos naudojamos kaip aukšto dažnio slopintuvai radijo dažnių grandinėse.
Tiesą sakant, feritas geriau atitinka varžos ir induktyvumo lygiagretę, varža trumpai sujungiama induktoriaus žemu dažniu, o aukšto dažnio induktyvumo varža tampa gana didelė, todėl visa srovė praeina per varžą.
Feritas yra eikvojantis įrenginys, kuriame aukšto dažnio energija paverčiama šilumos energija, kurią lemia jo elektrinės varžos charakteristikos. Ferito magnetinės granulės turi geresnes aukšto dažnio filtravimo charakteristikas nei įprasti induktoriai.
Feritas yra atsparus aukštiems dažniams, atitinkantis induktorių su labai žemu kokybės koeficientu, todėl gali išlaikyti didelę varžą plačiame dažnių diapazone, taip pagerindamas aukšto dažnio filtravimo efektyvumą.
Žemų dažnių juostoje varža susideda iš induktyvumo. Esant žemam dažniui, R yra labai mažas, o šerdies magnetinis pralaidumas yra didelis, todėl induktyvumas yra didelis. L vaidina pagrindinį vaidmenį, o elektromagnetinius trukdžius slopina atspindys. Ir šiuo metu magnetinės šerdies praradimas yra mažas, visas prietaisas yra mažo nuostolio, didelės induktoriaus Q charakteristikos, šis induktyvumas lengvai sukelia rezonansą, todėl žemų dažnių juostoje kartais gali būti sustiprinti trukdžiai panaudojus ferito magnetinius karoliukus.
Aukšto dažnio juostoje varža susideda iš varžos komponentų. Didėjant dažniui, magnetinės šerdies pralaidumas mažėja, dėl to mažėja induktoriaus induktyvumas ir sumažėja indukcinės reaktyvumo dedamoji.
Tačiau šiuo metu didėja magnetinės šerdies praradimas, padidėja varžos komponentas, todėl padidėja bendra varža, o kai aukšto dažnio signalas praeina per feritą, elektromagnetiniai trukdžiai sugeriami ir paverčiami forma. šilumos išsklaidymo.
Ferito slopinimo komponentai plačiai naudojami spausdintinėse plokštėse, elektros linijose ir duomenų linijose. Pavyzdžiui, prie spausdintinės plokštės maitinimo laido įvado galo pridedamas ferito slopinimo elementas, siekiant išfiltruoti aukšto dažnio trikdžius.
Ferito magnetinis žiedas arba magnetinis karoliukas yra specialiai naudojamas aukšto dažnio trikdžiams ir didžiausiems trikdžiams signalo linijose ir elektros linijose slopinti, taip pat turi galimybę sugerti elektrostatinės iškrovos impulsų trukdžius. Lustų magnetinių granulių arba lustų induktorių naudojimas daugiausia priklauso nuo praktinio pritaikymo.
Lustinės induktoriai naudojami rezonansinėse grandinėse. Kai reikia pašalinti nereikalingą EMI triukšmą, geriausias pasirinkimas yra naudoti lustų magnetinius karoliukus.
Lustų magnetinių granulių ir lustų induktorių taikymas
Lustinės induktoriai:Radijo dažnio (RF) ir belaidžio ryšio, informacinių technologijų įranga, radarų detektoriai, automobilių elektronika, mobilieji telefonai, gaivikliai, garso įranga, asmeniniai skaitmeniniai asistentai (PDA), belaidžio nuotolinio valdymo sistemos ir žemos įtampos maitinimo moduliai.
Lustinės magnetinės karoliukai:Laikrodžio generavimo grandinės, filtravimas tarp analoginių ir skaitmeninių grandinių, įvesties/išvesties įvesties/išvesties vidinės jungtys (pavyzdžiui, nuoseklieji prievadai, lygiagrečiai prievadai, klaviatūros, pelės, tolimojo ryšio telekomunikacijos, vietiniai tinklai), RF grandinės ir loginiai įrenginiai, jautrūs trukdžiai, aukšto dažnio laiduojamųjų trukdžių filtravimas maitinimo grandinėse, kompiuteriuose, spausdintuvuose, vaizdo registratoriuose (VCRS), EMI triukšmo slopinimas televizijos sistemose ir mobiliuosiuose telefonuose.
Magnetinio rutulio vienetas yra omai, nes magnetinio rutuliuko vienetas yra vardinis pagal varžą, kurią jis sukuria tam tikru dažniu, o varžos vienetas taip pat yra omai.
Magnetinės granulės DUOMENŲ LAPAS paprastai pateikia kreivės dažnio ir varžos charakteristikas, paprastai 100 MHz kaip standartas, pavyzdžiui, kai 100 MHz dažnis, kai magnetinio rutuliuko varža yra lygi 1000 omų.
Dažnių juostai, kurią norime filtruoti, turime pasirinkti kuo didesnę magnetinio rutulio varžą, tuo geriau, paprastai pasirenkame 600 omų ar didesnę varžą.
Be to, renkantis magnetinius karoliukus, būtina atkreipti dėmesį į magnetinių karoliukų srautą, kurį paprastai reikia sumažinti 80%, o naudojant maitinimo grandinėse reikia atsižvelgti į nuolatinės srovės varžos įtaką įtampos kritimui.
Paskelbimo laikas: 2023-07-24
