Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Ферритовые кольца TDK | «ЛЭПКОС», ИЦ «Северо-Западная Лаборатория»

 

Компания TDK осуществляет выпуск широкого типоразмерного ряда кольцевых ферритовых сердечников, применяемых для подавления электромагнитных помех в кабеле в широком диапазоне частот, в аудио- технике, автомобильной электронике, для устранения аппаратного шума и паразитных сигналов.

В настоящее время, компания Лэпкос поддерживает на своем складе ряд типоразмеров кольцевых ферритовых сердечников фирмы TDK, изготовленных из материалов на основе никель-цинковых ферритов марки HF (HF56, HF70). При выборе материала колец следует учитывать величину максимального импеданса в защищаемой области частот.

Типоразмер ØA (Внешний диаметр) [
мм]
B (Толщина) [мм] ØC (Внутренний диаметр) [мм]
T8X4X4 8. 0±±0.2 4.0±0.2 4.0±0.2
T10X3X6 10.0±0.3 3.0±0.2 6.0±0.2
T10X5X5 10.0±0.3 5.0±0.3 5.0±0.25
T12X4.5X7.3 12.0±0.2 4.5±0.2 7.3±0.2
T12X8X7.3 12.0±0.3 8.0±0.3 7.3±0.2
T14X5X8 14.0±0.3 5.0±0.2 8.0±0.3
T14X7X8 14.0±0.3 7.0±0.2 8.0±0.3
T16X8X12 16.0±0.4 8.0±0.3 12.0±0.3
T18X6X10 18.0±0.4 6.0±0.2 10.0±0.3
T18X10X10 18.0±0.4 10.0±0.3 10.0±0.3
T20X6X12 20.0±0. 4 6.0±0.3 12.0±0.4
T20X10X12 20.0±0.4 10.0±0.3 12.0±0.3
T22X6.5X14 22.0±0.4 6.5±0.3 14.0±0.3
T22X10X14 22.0±0.4 10.0±0.3 14.0±0.3
T25X8X15 25.0±0.4 10.0±0.3 14.0±0.3
T25X13X15 25.0±0.4 13.0±0.3 15.0±0.3
T28X8X16 28.0±0.4 8.0±0.3 16.0±0.4
T28X13X16 28.0±0.4 13.0±0.3 16.0±0.4
T29X7.5X19 29.0±0.4 7.5±0.3 19.0±0.5
T31X8X19 31.0±0.5 8.0±0.4 19.0±0.5
T31X13X19 31. 0±0.5 13.0±0.3 19.0±0.5
T38X14X22 38.0±0.8 14.0±0.3 22.0±0.5
T44.5X13X30 44.5±1.1 13.0±0.3 30.0±0.8
T62X13X39 62.5±1.3 13.5±0.3 39.0±0.8
T80X20X50 80.0±1.6 20.0±0.5 50.0±1.0
T104X20X80
104.0±2.1
20.0±0.5 80.0±1.6

Пример расшифровки кода TDK и обозначение в конструкторской документации:

Единица измерения — штука (половинка).
HF56 T10x3x6 — обозначение ферритового сердечника
HF56 — ферритовый материал марки HF56
T — конфигурация сердечника (кольцо)
10x3x6 — типоразмер кольцевого сердечника

 

ФЕРРИТ-ХОЛДИНГ: Новости

 

10. 09 21 

Уважаемые коллеги, приглашаем Вас посетить стенд нашей компании на выставке ChipEXPO 2021, которая пройдет с 14 по 16 сентября 2021 года в Москве, в Технопарке «Сколково» по адресу Большой бульвар, 42 стр.1 , стенд В38.


03.09 21 

Уважаемые коллеги! Обращаем Ваше внимание на серьезное ухудшение сроков изготовления на продукцию “ферритовые сердечники”. По сердечникам производства Epcos увеличение сроков составляет до 1 года и 8 месяцев, по продукции Ferroxcube – до 46 недель. Просим учитывать данную информацию при планировании Ваших заказов!


10.06 21 

Уважаемые коллеги! Поздравляем Вас с наступающим Днем России! Сообщаем наш режим работы: 11 июня – отгрузка продукции производится до 15.00; офис работает до 15.30 12-14 июня – ВЫХОДНЫЕ ДНИ


29. 04 21 

Уважаемые коллеги! Поздравляем Вас с наступающими 1 Мая – праздником весны и труда и с великим праздником – Днем Победы 9 Мая! Сообщаем режим работы компании ЛЭПКОС в майские праздники: 30 апреля – предпраздничный день, отгрузка продукции производится до 15-00; 1 – 10 мая – ВЫХОДНЫЕ ДНИ.




30.12 20 

Уважаемые коллеги, обращаем Ваше внимание, что 31.12.2020 склад и офис компании Лэпкос будут работать до 13.00. 01.01.2021-10.01.2021 – выходные дни. С 11 января интернет-магазин, офис и склад продолжат работу в обычном режиме.



 
 

«Северо-Западная Лаборатория» © 1999—2021

Поддержка — Кутузова Марина

Перейти к странице:
– Главная страница– О компании– Продукция– – Изготовление трансформаторов– – –  Трансформаторы развязывающие сигнальные– – – – ТРС1-1– – – – ТРС2-1– – – – ТРС3-1– – Ферриты и каркасы Epcos– – – Сердечники E, EF– – – – Номенклатура– – – – Таблица соответствия типоразмеров– – – – Количество в заводской упаковке– – – – Каркасы и скобы– – – Сердечники EFD– – – – Номенклатура– – – – Каркасы и скобы– – – – Количество в заводской упаковке– – – Сердечники ELP– – – – Номенклатура (без зазора)– – – – Количество в заводской упаковке– – – – Номенклатура (с зазором)– – – Сердечники ETD– – – – Номенклатура– – – – Каркасы и скобы– – – – Количество в заводской упаковке– – – Сердечники EP, EPX, EPO– – – – Номенклатура– – – – Каркасы и скобы– – – Сердечники ER– – – – Номенклатура (без зазора)– – – – Номенклатура (с зазором)– – – – Каркасы и скобы– – – – Количество в заводской упаковке– – – Сердечники RM– – – – Номенклатура (без зазора)– – – – Номенклатура (с зазором)– – – – История RM (КВ)– – – – Каркасы и скобы– – – Сердечники POT– – – – Количество в заводской упаковке– – – Сердечники PS, PCH– – – Сердечники PQ– – – – Количество в заводской упаковке– – – – Каркасы PQ– – – Сердечники PM– – – – Количество в заводской упаковке– – – Сердечники UU, UI, UR– – – Ферритовые кольца R– – – – Характеристики диэлектрического покрытия– – – – Номенклатура– – – – Основания и футляры для кольцевых сердечников– – – – Основания и футляры для кольцевых сердечников Epcos– – – Сердечники DL– – – Таблица рекомендуемых замен– – – Ферритовые материалы Epcos– – Сердечники Magnetics– – – Порошковые– – – – Кольцевые– – – – – Маркировка– – – – – Масса– – – – – Наборы для ОКР– – – – Тонкие кольцевые– – – – Сердечники конфигурации E (Kool Mµ)– – – – Сердечники U и B– – – – Мощные составные магнитопроводы– – – Ленточные сердечники– – – Сердечники Magnetics для конструирования новых конфигураций составных магнитопроводов– – – Сердечники конфигурации EQ из порошковых материалов Magnetics– – Сердечники на основе распыленного железа– – – Кольцевые– – – Конфигурации гантель– – Сердечники Magnetec– – – Характеристики NANOPERM– – – Сравнение с ферритами– – – Серия CT– – – Серия LC– – – Серия EMC– – – Сердечники COOL BLUE– – – Серия LM– – – Двухобмоточные синфазные дроссели для подавления радиопомех– – – Трехобмоточные синфазные дроссели – – Сердечники TDK и готовые импедеры USM– – – Процесс высокочастотной сварки труб– – – Ферритовые сердечники TDK– – – – Конфигурации ZR– – – – Конфигурации ZRH– – – – Конфигурации ZRS– – – – Конфигурации ZRSH– – – – Конфигурация ZRSH-SQ– – – Импедеры TF– – – Импедеры RF– – – Фиберглассовые трубы из стекловолокна– – – Сварочные обжимные ролики– – – Системы фильтрации эмульсии– – – Медные индукционные катушки– – – Твердосплавные режущие пластины и держатели– – – – Номенклатура– – – – Держатели инструмента– – – Циркулярные пилы и лезвия гильотин для резки труб– – – Внутренняя зачистка труб– – Сердечники для EMC– – – Серия CF– – – Конфигурация гантель– – – – Ферритовые сердечники серии DR2W– – – – Ферритовые сердечники серии AIRD– – – Серия RP– – – Серия FH– – – Серия FP– – – Пластины FAT100– – – Поглотители серии WPA– – Магнитотвёрдые магнитные материалы– – – Магниты NdFeB– – – – Кривые размагничивания NdFeBr– – – Магниты ALNICO– – – Редкоземельные магниты SmCo– – – – Кривые размагничивания SmCo– – – Бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты – – – Магнитотвердые ферриты TDK– – Пассивные компоненты Epcos– – – Трансформаторы и индуктивности– – – – SMT индуктивности серии SIMID– – – – – Тип B82442T– – – – – Тип B82496C– – – – – Тип B82498B– – – – – Тип B82498F– – – – – Тип B82412A– – – – – Тип B82422A*100– – – – – Тип B82422H– – – – – Тип B82422T– – – – – Тип B82432A– – – – – Тип B82432C– – – – – Тип B82432T– – – – – Тип B82442A– – – – – Тип B82442H– – – – Силовые индуктивности EPCOS AG– – – – – Индуктивности серии ERU– – – – Радиочастотные дроссели (RF chokes)– – – – Высокочастотные дроссели (VHF chokes)– – – – Дроссели EPCOS AG для линий передачи сигналов и данных– – – – Мощные силовые дроссели EPCOS AG– – – – Тококомпенсированные силовые дроссели EPCOS AG– – – – Телекоммуникационные трансформаторы EPCOS AG для линий xDSL– – – – Силовые индуктивности TDK– – – – Измерительные трансформаторы тока– – – – Дроссели TDK в схемах коррекции коэффициента мощности– – – Конденсаторы TDK-EPC– – – – Пленочные конденсаторы Epcos– – – Электролитические конденсаторы– – – – Серия B41231– – – – Серия B43644– – – – Серия B41505– – – – Серия B43305– – – – Серия B43501– – – – Серия B43504– – – – Серия B43508– – – – Серия B43541– – – – Серия B43540– – – – Серия B43544– – – – Серия B43601– – – – Серия B43640– – – – Серия B43510/B43520– – – – Серия B43515/B43525– – – – Серия B43511/B43521– – – – Серия B41605– – – – Серия B41607– – – – Серия B41689/B41789– – – – Серия B41690/B41790– – – – Серия B41691/B41791– – – – Серия B41692/B41792– – – – Серия B41693/B41793– – – – Серия B41696/B41796– – – – Серия B43693/B43793– – – – Серия B41695/B41795– – – – Серия B41554– – – – Серия B41550/B41570– – – – Серия B41560/B41580– – – – Серия B41456/B41458– – – – Серия B43464/B43484– – – – Серия B43740/B43760– – – – Серия B43750/B43770– – – – Серия B43564/B43584– – – – Серия B43456/B43458– – – – Серия B43455/B43457– – – – Серия B43700/B43720– – – – Серия B43560/43580– – – – Серия B43703/B43723– – – – Серия B43704/B43724– – – – Серия B43705/B43725– – – – Серия B43545– – – – Серия B43642– – – – Серия B41851/B43851– – – – Серия B41856– – – – Серия B41858– – – – Серия B41890– – – – Серия B43888– – – – Серия B43890– – – – Серия B41863– – – – Серия B41859– – – – Серия B41888– – – – Серия B41866– – – – Серия B41895– – – – Серия B41896– – – – Серия B43896– – – – Серия B43624– – – Варисторы Epcos– – – Катушки-антенны для RFID-меток– – – NTC термисторы Epcos– – – Чип-индуктивности TDK– – – Газонаполненные разрядники Epcos– – – Трансформаторы TDK для DC/DC преобразователей – – – Двухтактные трансформаторы (Push-Pull) серии B82805A– – – Датчики влажности TDK– – – Угловые датчики TMR (TDK)– – Ферритовые сердечники больших размеров– – – Сердечники UU– – – Сердечники UY– – – Сердечники EE– – – Сердечники EC– – – Сердечники I– – – Сердечники R– – Продукция фирмы TDK (Япония)– – – Ферритовые фильтры серии ZCAT на круглые и плоские кабели– – – Многослойные керамические конденсаторы– – – – Температурная характеристика C0G– – – – Температурная характеристика CH– – – – Температурная характеристика: X5R– – – – Температурная характеристика X7R– – – – Температурная характеристика Y5V– – – – Температурная характеристика X7S– – – Керамические конденсаторы с выводами– – – Высоковольтные керамические конденсаторы– – – Индуктивности TDK– – Трансформаторы и индуктивности– – – Синфазные дроссели– – Сердечники фирмы Ferroxcube– – – Материалы Ferroxcube– – – – Обзор по материалам производства Ferroxcube– – – – Таблица новых и старых материалов Ferroxcube, рекомендуемая замена устаревших материалов.

– – – Стержневые сердечники– – – Сердечники PQ– – – – Каркасы к сердечникам PQ– – – Сегментное кольцо– – – Ферритовые сердечники UR– – – Кольцевые сердечники с зазором– – – Помехоподавляющие сердечники конфигурации CST– – – Специальные ферриты– – – – Большие ферритовые кольца для ускорителей частиц– – – – Изготовление штучных экспериментальных образцов ферритовых сердечников по документации заказчика– – – – Пластины для безэховых камер– – – Ферритовые помехоподавляющие бусины на провод– – – Кольцевые сердечники Ferroxcube на основе распыленного железа– – – Ферритовые трубки конфигурации TUB– – СВЧ ферриты Temex-Ceramics– – Конденсаторы Epcos и TDK– – элементы защиты и фильтры Epcos и TDK– – – PTC термисторы– – – Кера-диоды– – ЭМС-фильтры TDK-EPCOS– – Подстроечные конденсаторы – – Изоляционные материалы для намотки трансформаторов– – фильтры на ПАВ– – датчики давления Epcos– – Сердечники Российского производства– – – Намоточные каркасы для Ш-образных сердечников отечественного производства– – – Ферритовые сердечники конфигурации “Ч”– – – Кольцевые ферритовые сердечники– – – Сердечники конфигурации “Ш”– – – порошковые сердечники отечественного производства– – – Отечественные ферритовые материалы– – – П-образные сердечники конфигурации ПК– – Сердечники из аморфных и нанокристаллических сплавов– – –  материалы на основе аморфных и нанокристаллических сплавов– – – Характеристики аморфных и нанокристаллических сплавов серии АМАГ (МСТАТОР)– – – Тороидальные аморфные и нанокристаллические магнитопроводы Мстатор– – – – Магнитопроводы МСТАТОР серии MSP с линейной петлёй для трансформаторов и дросселей сетей isdn– – – – Магнитопроводы для аудио систем серии MSTAN– – – – Аморфные магнитопроводы с прямоугольной петлёй гистерезиса серии MSSA– – – – Помехоподавляющие магнитопроводы для многовитковых дросселей серии MSK– – – – Магнитопроводы МСТАТОР серии MSTN для силовых трансформаторов ИИП – – – – Низкопрофильные дроссельные магнитопроводы с распределённым зазором– – диэлектрические резонаторы Temex-Ceramics– – Беспроводные технологии TDK: чип-антенны, Bluetooth и WLAN модули – – Гибкие поглотители– – Trimmer capacitors Temex-Ceramics– – Конденсаторы Cera Link– Новости компании– – Неделя Московского района (20-23 октября 2015 года)– Статьи и публикации– – Наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ)– – Магнитомягкие материалы для современной силовой электроники– – Современные магнитомягкие материалы для силовой электроники– – Сердечники катушек индуктивности – выбор материала и формы– – Epcos – компоненты защиты– – Ferrite Magnetic Design Tool 7. 0– – Список патентов– – Список литературы– – Нанокристаллические материалы сердечников– – Технологические особенности магнитотвердых материалов и области их применения– – Классификация магнитомягких материалов по химическому составу– – Термины и определения параметров магнитных материалов– – Классификация магнитных материалов по магнитным свойствам– – Классификация отечественных магнитомягких ферритов– – – Ферриты общего применения– – – Термостабильные ферриты– – – Высокопроницаемые ферриты– – – Ферриты для телевизионной техники– – – Ферриты для импульсных трансформаторов– – – Ферриты для перестраиваемых контуров мощных радиотехнических устройств– – – Ферриты для широкополосных трансформаторов– – – Ферриты для магнитных головок– – – Ферриты для датчиков температуры с заданной точкой Кюри– – – Ферриты для магнитного экранирования– – Новый ферритовый материал Epcos N95– – Новые порошковые материалы Magnetics– – Высоконадежные подстроечные конденсаторы Temex-Ceramics– – Перспективы применения новой серии импульсных трансформаторов Epcos B82804A в схемах управления затвором MOSFET– – Ферритовые материалы TDK– – Особенности применения порошковых Е-образных сердечников Magnetics в сварочном оборудовании– – Исследование частотных характеристик дросселей в широком диапазоне частот– – Импульсные трансформаторы серии ALT (TDK) для LAN коннекторов– – Материал Kool Mµ® MAX– – Разработка устройств на основе порошковых сердечников Magnetics при повышенных температурах– – Синфазные дроссели TDK для схем связи Ethernet автомобильного назначения – – Меры для поддержания EMC в схемах LVDC– – Особенности применения силовых индуктивностей– – Применение компонентов TDK (Epcos) в медицинском оборудовании– – Часто задаваемые вопросы (FAQ) по синфазным фильтрам (дросселям) TDK (Epcos)– Наши каталоги– Контакты– Сертификаты и дипломы– Карта сайта– Подбор аналогов EPCOS – TDK– Фильтры синфазных помех TDK– МСТАТОР

Ферритовый фильтр как правильно установить.

Для чего нужна ферритовая оболочка, или Прощай, помехи! Для чего нужны ферритовые фильтры

Вы наверное замечали и не раз, что на проводах от ноутбука, монитора и иной электронной техники встречаются непонятные утолщения в виде цилиндра. Это сделано не просто так или для красоты. Дело в том, что пластиковый цилиндр — это специальный ферритовый фильтр. В народе его часто называют, как фильтр для подавления высокочастотных помех или проще — «шумовой» фильтр. Зачем и для чего он нужен?

Дело в том, что любое устройство, подключенное к электрической сети, является источником электромагнитных волн, которые являются, в свою очередь, высокочастотными помехами, влияющими на работу других устройств, находящихся поблизости. Длинные внешние силовые и интерфейсные кабели работают как своего рода антенны, которых довольно-таки сильно излучают во внешнюю среду помехи, которые создаются аппаратурой при работе. Это может сильно влиять на работу беспроводных сетей WiFi, радиоаппаратуры и точных приборов. Чтобы этого не происходило, кабель надо экранировать. Но тогда значительно подскочит его цена! На помощь пришли ферритовое кольцо и фильтры из этого материала.

Как работает ферритовый фильтр

Феррит — это специальный материал, состоящий из соединения оксида железа и ряда других металлов, который не проводит ток и эффективно поглощает электромагнитные волны. Ферритовое кольцо является отличным магнитным изолятором и за счёт этого обеспечивает фильтрацию высокочастотных помех и электромагнитных шумов. Он принимает на себя электромагнитные волны на выходе из электронной аппаратуры, прежде чем они усилятся в кабеле, как в антенне.

Ферритовый фильтр представляет собой сердечник из этого материала в виде цилиндра, который надевается на кабель либо сразу на производстве, либо позднее. При самостоятельной установке его необходимо расположить максимально близко к источнику помех. Только это позволить предотвратить передачу помех через другие элементы конструкции аппарата, где их отфильтровать гораздо труднее.

Каждый из нас видел на шнурах питания или на кабелях согласования электронных устройств небольшие цилиндры. Их можно встретить на самых обычных компьютерных системах, как в офисе, так и дома, на концах проводов, которые соединяют системный блок с клавиатурой, мышью, монитором, принтером, сканером и т. д. Данный элемент носит название “ферритовое кольцо” (или ферритовый фильтр). В этой статье мы разберемся, с какой целью производители компьютерной и высокочастотной техники оснащают свою кабельною продукцию упомянутыми элементами.

Физические свойства

Феррит является ферримагнетиком, не проводящим электрический ток, то есть по сути это магнитный изолятор. В этом материале не создаются и поэтому он весьма быстро перемагничивается – в такт частоте внешних электромагнитных полей. Это свойство материала является основой для эффективной защиты электронных приборов. Ферритовое кольцо, надетое на кабель, способно создать для синфазных токов большой активный импеданс.

Данный материал образуется из химического соединения оксидов железа с оксидами других металлов. Он обладает уникальными магнитными характеристиками и низкой электропроводностью. Благодаря этому ферриты практически не имеют конкурентов среди иных магнитных материалов в высокочастотной технике. Ферритовые кольца 2000нм значительно увеличивают индуктивность кабеля (в несколько сотен или тысяч раз), что обеспечивает подавление высокочастотных помех. Данный элемент устанавливается на шнур при его производстве либо, разрезанный на две полуокружности, надевается на провод сразу после его изготовления. Ферритовый фильтр упаковывается в пластиковый корпус. Если его разрезать, то можно увидеть внутри кусок металла.

А нужен ли ферритовый фильтр? Или это очередной обман?

Компьютеры являются весьма «шумными» (в электромагнитном плане) приборами. Так, материнская плата внутри системного блока способна осциллировать на частоте одного килогерца. Клавиатура обладает микрочипом, который также работает на высокой частоте. Все это приводит к так называемой генерации радиошумов вблизи системы. В большинстве случаев они устраняются при помощи экранирования платы от электромагнитных полей металлическим корпусом. Однако другой источник шумов – это медные провода, которые соединяют различные устройства. По сути, они действуют как длинные антенны, которые улавливают сигналы от кабелей другой радио- и телевизионной техники, и влияют на работу «своего» прибора. Ферритовый фильтр устраняет электромагнитные шумы и сигналы эфирного вещания. Эти элементы преобразуют электромагнитные высокочастотные колебания в тепловую энергию. Вот поэтому их и устанавливают на концах большинства кабелей.

Как правильно выбрать ферритовый фильтр

Чтобы установить на кабель ферритовое кольцо своими руками, необходимо разбираться в типах этих изделий. Ведь от вида провода и его толщины зависит, какой именно фильтр (из какого материала) потребуется использовать. К примеру, кольцо, установленное на многожильный кабель (шнур питания, передачи данных, видео или USB-интерфейс), создает на этом участке так называемый синфазный трансформатор, пропускающий противофазные сигналы, несущие полезную информацию, а также отражает синфазные помехи. В данном случае следует использовать не поглощающий феррит во избежание нарушения передачи информации, а более высокочастотный ферроматериал. А вот ферритовые кольца на предпочтительнее выбирать из материала, который будет рассеивать высокочастотные помехи, нежели отражать их снова в провод. Как видите, неправильно подобранное изделие способно ухудшить работу вашего прибора.

Ферритовые цилиндры

Наиболее эффективно справляются с помехами толстые ферритовые цилиндры. Однако следует учитывать, что слишком громоздкие фильтры весьма неудобны в использовании, а результаты их работы едва ли на практике будет сильно отличаться от немного меньших по размерам. Всегда следует использовать фильтры оптимальных габаритов: внутренний диаметр в идеале должен совпадать с проводом, а его ширина должна соответствовать ширине разъема кабеля.

Не стоит также забывать, что с шумами помогают бороться не только ферритовые фильтры. Например, для лучшей проводимости рекомендуется использовать кабеля с большим сечением. Выбирая длину шнура, не стоит делать большой запас длины между подключаемыми устройствами. Кроме того, источником помех может служить и плохое качество соединения провода и разъема.

Маркировка ферритовых колец

Наиболее широко распространенный тип записи маркирования ферритовых колец имеет следующий вид: К Д×д×Н, где:

К – это сокращение от слова «кольцо»;

Д – внешний диаметр изделия;

Д – внутренний диаметр ферритового кольца;

Н – высота фильтра.

Кроме габаритных размеров изделия, в маркировке зашифрован тип ферромагнитного материала. Пример записи может иметь следующий вид: М20ВН-1 К 4х2,5х1,6. Вторая половина соответствует габаритным размерам кольца, а в первой зашифрована начальная магнитная проницаемость (20 μ i). Кроме указанных параметров, в справочном описании каждый производитель указывает критическую частоту, параметры удельное сопротивление и температуру Кюри для конкретного изделия.

Как еще используют ферритовые кольца

Кроме общеизвестного применения в качестве высокочастотной защиты, используются для изготовления трансформаторов. Их часто можно увидеть в техники. Общеизвестно, что трансформатор на ферритовом кольце весьма эффективен в балансных смесителях. Однако не всем известно, что существует возможность «растягивания» балансировки. Данная модификация трансформатора способна выполнять операцию балансирования более точно. Кроме того, широко применяются трансформаторы на ферритовых кольцах для согласования выходных и входных сопротивлений каскадов транзисторных устройств. При этом трансформируются активное и Благодаря последнему это устройство можно применить для изменения диапазонов перестройки емкости. «Растягивающие» трансформаторы хорошо работают при частотах ниже 10 МГц.

Заключение

Тем, кто интересуется, как намотать ферритовое кольцо самостоятельно, следует учитывать, что последовательный импеданс, который вносится высокочастотным ферритовым сердечником, запросто можно увеличить, если сделать на нем несколько витков проводника. Как подсказывает теория электротехники, импеданс подобной системы будет увеличиваться пропорционально квадрату числа витков. Но это в теории, а на практике картина несколько отличается вследствие нелинейности ферромагнитных материалов и потерь в них.

Пара витков на сердечнике увеличивает импеданс не в четыре раза, как должно быть, а немного меньше. В результате для того чтобы несколько витков смогли поместиться в кабельном фильтре, следует выбирать кольцо заведомо большего типоразмера. Если же это неприемлемо, и провод должен оставаться той же длины, лучше применять несколько фильтров.

Мониторов, принтеров, видеокамер и другого компьютерного оборудования, ферритовый цилиндр в пластиковой оболочке.

Для чего он нужен?

Ферритовый цилиндр – это экран, защищающий от электромагнитных помех и наводок: он предотвращает искажение сигнала, передаваемого по , от воздействия внешнего электромагнитного поля, а также препятствует излучению электромагнитного поля (помех) от кабеля во внешнюю среду.

На чём основан принцип защиты

Внутренние и внешние компьютерного оборудования могут работать как миниатюрные антенны, поскольку они преобразуют так называемые шумы напряжения и тока в электромагнитное излучение. Неэкранированные излучают помехи вследствие протекания по их медным проводникам синфазного шума, то есть высокочастотного тока, текущего в одном направлении по всем проводникам . Этот ток создаёт магнитное поле определённой величины и направления.

Феррит – это ферромагнетик, не проводящий электрического тока (то есть фактически феррит является магнитным изолятором).В ферритах вихревые токи не создаются, и поэтому они очень быстро перемагничиваются – в такт с частотой внешнего электромагнитного поля (на этом основана эффективность их защитных свойств).

Ферритовые кольца без оболочки можно встретить и внутри блока.

Как увеличить эффективность шумоподавления феррита

1. Увеличить длину охватываемой ферритовым сердечником части .

2. Увеличить поперечное сечение ферритового сердечника.

3. Внутренний диаметр феррита должен быть наиболее близок (в идеале – равен) к внешнему диаметру .

4. Если позволяют конструктивные особенности пары кабель-феррит, можно сделать несколько витков (как правило, один-два) вокруг ферритового сердечника.

Обобщая вышесказанное, можно сказать, что наилучший ферритовый сердечник – самый длинный и толстый из тех, что могут быть размещены на конкретном . При этом внутренний диаметр феррита должен по возможности совпадать с внешним диаметром .

Как пользоваться ферритом

Иногда в продаже можно встретить разъёмные ферриты в пластиковой оболочке (термоусадочной трубке) с двумя защёлками. Как ими пользоваться?

Раскрытый ферритовый цилиндр надевается на кабель, который необходимо защитить от электромагнитных помех и наводок, примерно в 3 см от наконечника . Делается петля вокруг оболочки цилиндра. После этого оболочка защёлкивается. Для надёжности можно оснастить ферритовым цилиндром и другой конец .

Прощай, помехи, – здравствуй, неискажённый сигнал!..

В нашем быту появилось огромное множество средств вычислительной техники, которая работает на токах высокой частоты. Ведь чем выше частота, тем выше скорость обработки информации.

Однако, высокочастотные токи накладывают ряд технических ограничений на соединительные кабели для передачи таких сигналов. В первую очередь это связано с побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН).

Простейший способ борьбы с ПЭМИН – увеличить индуктивность.

Индуктивность – это показатель соотношения величины силы тока, проходящего через контур, и создаваемого им магнитного потока. Если речь идет о прямолинейных проводах, то под индуктивностью подразумевается величина, характеризующая энергию магнитного поля (здесь ток считается постоянной величиной).

Индуктивность можно увеличить применением специального ферритового кольца. Как выглядят на кабелях ферритовые фильтры, можно посмотреть на фото ниже.

Ферритовые кольца – это компоненты электрической цепи, которые используются как пассивные элементы для фильтрации высокочастотных помех за счет повышения индуктивности проводника и поглощения помех, превышающих заданный порог.

Такие свойства ферритовому фильтру придает материал, из которого он изготовлен – феррит.

Феррит – это общее название соединений на основе оксида железа и оксидов других металлов. Ферриты совмещают в себе свойства ферромагнетиков и полупроводников (иногда диэлектриков) и потому используются в качестве сердечников катушек, постоянных магнитов, выступают в качестве поглотителей электромагнитных волн высоких частот и т.д.

Ферритовые кабельные фильтры с защелкой — принцип работы

Работа ферритового фильтра напрямую зависит от характеристик материала, из которого он изготовлен. За счет специальных добавок оксидов различных металлов меняются свойства феррита.

Принципиально различают несколько способов применения ферритовых колец:

  1. На одножильных (однофазных) проводах он может, наоборот, поглощать излучение в определенном диапазоне, преобразуя наводки в тепловую энергию. Таким образом негативные частоты могут поглощаться (отсекаться) ферритовым кольцом.
  2. На одножильных проводах, где он работает как своеобразный усилитель, так как возвращает часть высокочастотного магнитного поля обратно в кабель, что приводит к усилению сигнала в заданном диапазоне.
  3. На многожильных проводах феррит работает как синфазный трансформатор, который пропускает несимметричные сигналы в кабеле (импульсы тока, например, в кабелях передачи данных или в цепях питания постоянным током) и гасит симметричные сигналы (которые потенциально могут вызываться в таких кабелях только электромагнитными наводками).

Где использовать и как выбрать ферритовый фильтр

Если говорить о практике применения, то на кабелях питания ферритовые кольца применяются для уменьшения помех, которые могут создать сами кабели, а на сигнальных (передающих данные) ферриты гасят возможные внешние помехи и наводки.

Ферритовые кабельные фильтры могут быть встроенными (кабель продается уже с ферритовым кольцом) или отдельными (чаще всего это защелкивающиеся вокруг провода модели), которые не требуют каких-либо доработок самого кабеля.

Провод может вставляться в центр ферритового фильтра (получается одновитковая катушка), а может образовывать вокруг кольца несколько витков (тороидальная обмотка). Последний способ значительно увеличивает эффективность работы фильтра.

Чтобы подобрать ферритовое кольцо под заданные требования, нужно знать характеристики материала, из которого оно изготовлено и габариты изделия.

Для примера ниже в таблице обозначены основные характеристики ферритовых фильтров, предлагаемых на рынке.

Маркировка RF-35М RF-50М RF-70М RF-90М RF-110S RF-110A RF-130S RF-130A
Импеданс, Ом (для частоты в 50 Мгц) 165 125 95 145 180 180 190 190
График зависимости импеданса от частоты, на рисунке № 4 5 6 7 3 8 3 3
Диаметр
отверстия, мм
3.5 5 7 9 11 11 13 13
Размер, мм 25х12 25х13 30х16 35х20 35х20 33х23 39х30 39х30
Вес, г 6 6. 5 12 22 44 40 50 50

График зависимости частоты и импеданса

Импеданс – это полное внутреннее сопротивление элемента электрической цепи к переменному (гармоническому) току (сигналу). Измеряется, как и обычное сопротивление, в омах.

Еще одним немаловажным параметром ферритовых фильтров является их магнитная проницаемость.

Магнитная проницаемость – это коэффициент, который характеризует связь между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля в веществе.

Исходя из вышесказанного, для того, чтобы обозначить основные свойства ферритовых фильтров, производители прибегают к следующей маркировке:

3000HH D * d * h, где:

  1. 3000 – это показатель начальной магнитной проницаемости феррита,
  2. HH – это марка феррита (чаще всего это HH – ферриты общего назначения, или HM – для слабых магнитных полей),
  3. D – наибольший (внешний) диаметр,
  4. d – меньший (внутренний) диаметр,
  5. h – высота тороида.

Приведем типовые примеры применения ферритов:

  • Марка 100НН может использоваться для кабелей с частотами до 30 МГц,
  • 400НН – с частотами не выше 3,5 МГц,
  • 600НН – с частотами до 1,5 МГц
  • 1000НН – до 400 кГц.

То есть, к примеру, антенный ферритовый фильтр должен быть марки HH.

А вот ферритовый фильтр для USB кабеля лучше всего выбрать с маркой HM (для кабелей со слабым магнитным полем).

Соотношение марок и частот выглядит следующим образом:

  • 1000НМ – используется с кабелями, работающими с частотой не более 1 МГц,
  • 1500НМ – не более 600 кГц,
  • 2000НМ и 3000НМ – не свыше 450 кГц.

В большинстве случаев достаточно подобрать правильный ферритовый фильтр и защелкнуть его на кабеле ближе к месту подключения к прибору.


Схема наматывания витков вокруг ферритового кольца

Однако, в отдельных случаях, для увеличения импеданса можно сделать кабелем несколько витков вокруг кольца феррита и тогда импеданс будет возрастать кратно квадрату числа витков. То есть с двух витков в 4 раза, а с 3 – уже в 9 раз.

На практике, конечно, реальный показатель увеличения немного меньше теоретического.

Для того чтобы после наматывания ферритовое кольцо защелкнулось, необходимо заранее определиться с количеством витков провода и рассчитать внутренний диаметр фильтра, чтобы он закрылся, не передавив кабель.

Даже если устройство спроектировано с учетом присутствия помех и расположения элементов, предусмотрены заземление или фильтрация на плате, оно все равно может служить источником высокого уровня помех или быть восприимчивым к шумам при подсоединении других приборов с интерфейсным кабелем. В частности, поскольку кабели из-за большой длины обладают высокой удельной поверхностью, они могут излучать или принимать электромагнитные колебания. В этой связи, для подавления помех целесообразно применять специальные устройства, например,ферритовый фильтр с защёлкой на кабель (см. рисунок 1).

Внешний вид фильтра с защелкой на кабель показан на рисунке 1.
Ферритовый фильтр с защелкой на кабель состоит из ферритового сердечника, который представляет собой две половинки, помещенные в пластиковый гибкий корпус, характеризующийся долгим сроком службы. Данная конструкция позволяет закрепить его одним движением на кабеле без его отрезания. Поскольку такой фильтр может быть установлен после сборки устройства, его применение становится особенно актуальным в случаях, когда проблемы с помехами происходят непосредственно перед транспортировкой. На рисунке 1 b представлен фильтр, который монтируется на кабель внутри устройства.

Фильтр с защелкой на кабель состоит из ферритового сердечника, который представляет собой две половинки, помещенные в пластиковый гибкий корпус, характеризующийся долгим сроком службы. Для заказа доступно большое количество типов изделий, выпускаемых в соответствии с диаметрами кабелей.

Тип синфазного фильтра

Регулировка величины обмотки

В качестве дополнения к сетевым адаптерам питания (АС), разнообразные периферийные устройства, такие как цифровые фотокамеры или мобильные телефоны, подключают при помощи различных интерфейсных кабелей к терминалам в виде переносных ПК. Фильтры с застежкой на кабель устанавливают на эти интерфейсные кабели, получают оценку их влияния на подавление помех.

Подключение силового кабеля переменного тока

Спектр излучения шума от мобильного телефона до и после подключения фильтра с самозажимным механизмом ZCAT1518-0730 к силовому кабелю представлен на рисунке 2. В этом тестировании кабель имел двойную обмотку вокруг фильтра. Результаты измерений представлены на рисунке 3. Перед установкой шум фиксировался в диапазоне частот от 250 до 600 МГц, едва удовлетворяя стандарту VCCI класса B. После установки ферритового фильтра с защелкой на кабель, шум был снижен ориентировочно на 5…10 ДБ.

Подключение мобильного телефона

Как показано на рисунке 4, переносной терминал был подключен к телефону с помощью эксклюзивного типа кабеля, фильтр ZCAT1518-0730 устанавливали на силовой кабель. Результаты измерений приведены на рисунке 5. Перед установкой фильтра шум фиксировался в широком диапазоне частот от 100 до 600 МГц. Как и в предыдущем тестировании после двойной обмотки эксклюзивного кабеля вокруг фильтра уровень шума был снижен до 5..10 дБ. Кроме того, было обнаружено, что помехи на частоте 600 МГц и выше, уровень которых не поменялся после установки фильтра, были вызваны другими источниками,а не кабелем.

При установке фильтра с защелкой на кабель не только снижается уровень шума, но также уменьшается вероятность появления ошибок, вызванных внешними источниками помех, таких как скачки напряжения или статическое электричество. Тест на ESD (электростатический разряд), основанный на международном стандарте IEC61000-4, для испытания устойчивости, проводился с целью исследования частоты или изменения количества ошибок до и после установки фильтра.

Электростатический разряд – это явление, которое происходит, когда электрический заряд, накопленный на поверхности тела вследствие таких причин, как трение с одеждой, разряжается при соприкосновении с корпусом электронного устройства. Помехоустойчивость – это сопротивление шуму от внешних источников.

Способ измерения

Как показано на рисунке 6 в рабочих условиях осуществлялось соединение переносного терминала и принтера. На переносном терминале (ПК) происходил разряд статического электричества. Условия, при которых происходили ошибки, были записаны.Электрический разряд проводили 10 раз с интервалом в одну секунду по отношению к разъему кабеля (в месте соединения с кабелем) на стороне переносного терминала. Приложение разряда осуществлялось по методу контактного разряда в соответствии с международным стандартом IEC61000-4-2. Осциллограмма импульсного сигнала для тестирования, описанного в стандарте IEC61000-4-2 , представлена на рисунке 7. Испытательное напряжение (уровни разряда) составляло: 2 кВ, 4 кВ и 6 кВ.

Результаты тестирования

Результаты тестирования представлены в таблице 1. Когда фильтр еще не был установлен, при испытательном напряжении 4 кВ наблюдались такие ошибки как остановка некоторых операций принтера. При 6 кВ принтер полностью прекращал работу. При использовании фильтра ZCAT2035-0930A (одинарная обмотка) проблемы в результате выполнения операций при испытательном напряжении 4 кВ отсутствовали, а при 6 кВ было отмечено несколько ошибок в работе. При использовании фильтра с двойной обмоткой, ошибки не были обнаружены.Форма сигналов электростатического разряда до и после установки фильтра приведены на рисунке 8. Осуществлялась двойная обмотка. Электростатический разряд был значительно ослаблен благодаря фильтру. Сигналы наблюдались в положении вблизи фильтра на кабеле между фильтром и принтером.


Эффект подавления помех при электростатическом разряде с использованием ферритового фильтра с защелкой на кабель оценивали экспериментально при его установке на параллельную двухпроводную линию. Сравнение проводили на примере фильтра, рассмотренного выше.

Установка для измерений

Установка для измерений приведена на рисунке 9. Два параллельных провода длиной 1 м были помещены на высоте 0,1 м от пластины заземления. Напряжение 6 кВ, сформированного электростатическим генератором, подавали на вход линии с помощью генератора электростатического разряда. Между электростатическим разрядом и линией появлялся контакт. Форма импульса статического электричества, генерируемая электростатическим генератором, соответствовала высокоскоростному пиковому напряжению с временем нарастания от 0,7 до 1 нс. Фильтры ZCAT2035-0930A (ZCAT) и синфазный дроссель, устанавливаемый на плате, ZJYS51R5-2P (ZJYS) были установлены по середине параллельных проводов. Далее наблюдали изменение формы сигнала электростатического разряда на выходе. Как показано на рисунке 10, использовали два типа плат, на которых устанавливались компоненты ZJYS. Первая плата имела толщину 1 мм, слой из медной фольги на обратной стороне отсутствовал. Толщина второй платы составляла 0,3 мм, вся поверхность обратной стороны являлась пластиной заземления.

Эффект подавления импульсных помех высокого уровня

Широкая линейка выпускаемых компонентов

В заключение, диаграмма выбора линейки фильтров серии ZCAT производства TDK показана в таблице 2. TDK предоставляет различные серии компонентов, охватывающих широкий спектр областей применения, от использования в кабелях общего назначения до плоских кабелей.

Применение Тип Диаметр кабеля, (мм) Код заказа Изображение
Кабели Самозажимной механизм 3…5 ZCAT1325-0530A (-BK)
4…7 ZCAT1730-0730A (-BK)
6…9 ZCAT2035-0930A (-BK)
8…10 ZCAT2235-1030A (-BK)
10…13 ZCAT2436-1330A (-BK)
Кабель крепится к корпусу нейлоновым ремешком 7 макс. ZCAT1518-0730 (-BK)
9 макс. ZCAT2017-0930 (-BK)
9 макс. ZCAT2032-0930 (-BK)
11 макс. ZCAT2132-1130 (-BK)
13 макс. ZCAT3035-1330 (-BK)
Плоские кабели 20-жильные плоские кабели 12 макс. ZCAT3618-2630D (-BK)
26-жильные плоские кабели 13 макс. ZCAT4625-3430D (-BK)
40-жильные плоские кабели 17 макс. ZCAT6819-5230D (-BK)

Ферритовые кольца HF-CM

Комплекты колец для фильтрации высокочастотных синфазных помех (HF-CM) являются одним из средств снижения износа подшипников. Однако их не следует применять в качестве единственной меры снижения износа.

Даже при использовании колец HF-CM необходимо соблюдать правила ЭМС. Кольца HF- CM снижают высокочастотные синфазные токи, связанные с электрическими разрядами в подшипнике.

Они также уменьшают высокочастотные излучения от кабеля двигателя, например, в случаях использования неэкранированных кабелей.

Устраняют паразитные подшипниковые токи, которые приводят к выходу из строя электродвигателя.

Замер паразитных подшипниковых токов осуществляется специальным устройством (з/к 130B8000)

Кольца могут быть установлены на выходных клеммах преобразователя частоты (U, V, W) или в соединительной коробке двигателя.

При установки на клеммах преобразователя частоты комплект HF-CM снижает как нагрузку на подшипники, так и высокочастотные электромагнитные помехи от кабеля двигателя. Количество колец зависит от длины кабеля двигателя и напряжения преобразователя частоты. Таблица выбора приведена ниже.

При установке в соединительной коробке двигателя комплект HF-CM снижает только нагрузку на подшипники и не воздействует на электромагнитные помехи от кабеля двигателя. В большинстве случаев достаточно двух колец, независимо от длины кабеля двигателя.

Компания Danfoss поставляет кольца HF-CM в комплектах по два кольца. Кольца HF-CM имеют овальную форму для упрощения установки и предлагаются четырех типоразмеров: для корпусов A и B, C, D, E и F. Для преобразователей частоты с корпусом F следует установить один комплект колец на каждой клемме модуля инвертора. Механический монтаж может быть выполнен с помощью кабельных стяжек. Никаких специальных требований в отношении механического монтажа не предусмотрено.

При нормальной эксплуатации температура составляет ниже 70 °C. Однако если кольца насыщены, то они нагреваются до температуры выше 70 °C.

Поэтому во избежание насыщения необходимо использовать нужное количество колец. Насыщение может произойти при слишком большой длине кабеля двигателя, параллельном расположении кабелей или в случае применения кабелей высокой емкости, не подходящих для работы с преобразователем частоты. Никогда не используйте кабели двигателя с жилами секторообразной формы. Применяйте только кабели с круглыми жилами.

Ферритовые бусины: раскрытие тайны | Analog Devices

Введение

Эффективным методом фильтрации высокочастотного шума источника питания и чистого разделения одинаковых шин питания (то есть аналоговых и цифровых шин для ИС со смешанными сигналами) при сохранении высокочастотной изоляции между общими шинами является использование ферритовых шариков. Ферритовый шарик – это пассивное устройство, которое фильтрует энергию высокочастотного шума в широком диапазоне частот. Он становится резистивным во всем предполагаемом диапазоне частот и рассеивает энергию шума в виде тепла.Ферритовый валик соединен последовательно с шиной источника питания и часто объединяется с конденсаторами для заземления с обеих сторон валика. Это формирует сеть фильтра нижних частот, дополнительно уменьшая высокочастотный шум источника питания.

Однако неправильное использование ферритовых бусинок в конструкции системы может привести к некоторым вредным проблемам. Некоторыми примерами являются нежелательный резонанс из-за комбинирования борта с разделительным конденсатором для фильтрации нижних частот и эффект зависимости постоянного тока смещения, который ухудшает способность бусинки подавлять электромагнитные помехи.При правильном понимании и рассмотрении поведения ферритового шарика этих проблем можно избежать.

В этой статье обсуждаются важные соображения, которые необходимо учитывать разработчикам систем при использовании ферритовых шариков в системах электропитания, такие как зависимости импеданса от частотных характеристик с изменяющимся постоянным током смещения и нежелательных эффектов LC-резонанса. В конечном итоге, чтобы решить проблему нежелательного резонанса, будут представлены методы демпфирования и будет представлено сравнение эффективности каждого метода демпфирования.

Устройство, используемое для демонстрации эффекта ферритовых шариков в качестве выходного фильтра, представляет собой импульсный стабилизатор постоянного тока 2 A / 1,2 A с независимыми положительным и отрицательным выходами (ADP5071). Ферритовые бусины, используемые в данной статье, в основном представляют собой корпусы для поверхностного монтажа чипового типа.

Упрощенная модель ферритового шарика и моделирование

Ферритовый валик можно смоделировать как упрощенную схему, состоящую из резисторов, катушки индуктивности и конденсатора, как показано на рисунке 1a. R DC соответствует сопротивлению шарика постоянному току.C PAR , L BEAD и R AC – это (соответственно) паразитная емкость, индуктивность валика и сопротивление переменному току (потери в сердечнике переменного тока), связанные с валиком.

Рис. 1. (a) Упрощенная модель схемы и (b) график ZRX, измеренный Tyco Electronics BMB2A1000LN2. Ферритовые шарики

подразделяются на три области отклика: индуктивные, резистивные и емкостные. Эти области можно определить, посмотрев на график ZRX (показанный на рисунке 1b), где Z – импеданс, R – сопротивление, а X – реактивное сопротивление шарика.Для уменьшения высокочастотного шума валик должен находиться в резистивной области; это особенно желательно для приложений фильтрации электромагнитных помех (EMI). Компонент действует как резистор, который препятствует высокочастотному шуму и рассеивает его в виде тепла. Резистивная область возникает после частоты кроссовера шарика (X = R) и до точки, где шарик становится емкостным. Эта емкостная точка возникает на частоте, где абсолютное значение емкостного реактивного сопротивления (–X) эквивалентно R.

В некоторых случаях упрощенная модель схемы может использоваться для аппроксимации характеристики импеданса ферритового шарика до субгигагерцового диапазона.

В качестве примера используется многослойная ферритовая бусина Tyco Electronics BMB2A1000LN2. На рисунке 1b показан измеренный ZRX-отклик BMB2A1000LN2 при нулевом постоянном токе смещения с использованием анализатора импеданса.

Для области на измеренном графике ZRX, где валик выглядит наиболее индуктивным (Z ≈ X L ; LBEAD), индуктивность валика рассчитывается по следующему уравнению:

где:

f – это частотная точка в любом месте области, где бусина кажется индуктивной.В этом примере f = 30,7 МГц. X L – реактивное сопротивление при 30,7 МГц, что составляет 233 Ом.

Уравнение 1 дает значение индуктивности (L BEAD ), равное 1,208 мкГн.

Для области, где бусинка кажется наиболее емкой (Z ≈ | X C |; C PAR ), паразитная емкость рассчитывается по следующему уравнению:

где:

f – это частотная точка в любом месте области, где шарик кажется емкостным.В этом примере f = 803 МГц | X C | – реактивное сопротивление на частоте 803 МГц, равное 118,1 Ом.

Уравнение 2 дает значение паразитной емкости (C PAR ) 1,678 пФ.

Сопротивление постоянному току (R DC ), равное 300 мОм, берется из технических данных производителя. Сопротивление переменному току (R AC ) – это пиковое сопротивление, при котором валик выглядит чисто резистивным. Вычислите R AC , вычтя R DC из Z.Поскольку R DC очень мал по сравнению с пиковым импедансом, им можно пренебречь. Следовательно, в этом случае R AC составляет 1,082 кОм. Инструмент моделирования цепей ADIsimPE на базе SIMetrix / SIMPLIS использовался для расчета импеданса в зависимости от частотной характеристики. На рисунке 2a показана имитационная модель схемы с рассчитанными значениями, а на рисунке 2b показаны как фактические измерения, так и результаты моделирования. В этом примере кривая импеданса модели имитации схемы полностью совпадает с измеренной.

Рисунок 2. (a) Имитационная модель схемы и (b) Фактическое измерение в сравнении с симуляцией.

Модель с ферритовым шариком может быть полезна при проектировании и анализе схем фильтрации шума. Например, аппроксимация индуктивности шарика может быть полезна при определении отсечки резонансной частоты в сочетании с разделительным конденсатором в сети фильтра нижних частот. Однако модель схемы, указанная в этой статье, является приближением с нулевым постоянным током смещения. Эта модель может изменяться в зависимости от постоянного тока смещения, а в других случаях требуется более сложная модель.

Рекомендации по току смещения постоянного тока

Выбор правильного ферритового шарика для силовых приложений требует тщательного рассмотрения не только полосы пропускания фильтра, но и характеристик импеданса шарика по отношению к постоянному току смещения. В большинстве случаев производители указывают только импеданс борта при 100 МГц и публикуют таблицы данных с кривыми частотной характеристики при нулевом постоянном токе смещения. Однако при использовании ферритовых шариков для фильтрации источника питания ток нагрузки, проходящий через ферритовый шарик, никогда не равен нулю, и по мере увеличения постоянного тока смещения от нуля все эти параметры значительно изменяются.

По мере увеличения постоянного тока смещения материал сердечника начинает насыщаться, что значительно снижает индуктивность ферритового валика. Степень насыщения индуктивности зависит от материала сердечника компонента. На рис. 3а показана типичная зависимость индуктивности от смещения постоянного тока для двух ферритовых бусинок. При 50% номинального тока индуктивность уменьшается до 90%.

Рис. 3. (a) Влияние постоянного тока смещения на индуктивность шарика и кривые импеданса по отношению к постоянному току смещения для: (b) шарика TDK MPZ1608S101A и (c) шарика Würth Elektronik 742 792 510.

Для эффективной фильтрации шума источника питания в соответствии с рекомендациями по проектированию следует использовать ферритовые шарики с номинальным постоянным током примерно на 20%. Как показано в этих двух примерах, индуктивность при 20% номинального тока падает примерно до 30% для шарика 6 А и примерно до 15% для шарика 3 А. Текущий рейтинг ферритовых шариков является показателем максимального тока, который устройство может выдержать при заданном повышении температуры, и не является реальной рабочей точкой для целей фильтрации.

Кроме того, влияние постоянного тока смещения может наблюдаться в снижении значений импеданса по частоте, что, в свою очередь, снижает эффективность ферритового шарика и его способность устранять электромагнитные помехи.На рисунках 3b и 3c показано, как импеданс ферритового шарика изменяется в зависимости от постоянного тока смещения. При подаче всего 50% номинального тока эффективное сопротивление на частоте 100 МГц резко падает со 100 Ом до 10 Ом для TDK MPZ1608S101A (100 Ом, 3 А, 0603) и с 70 Ом до 15 Ом для Würth Elektronik 742 792. 510 (70 Ом, 6 А, 1812 г.).

Разработчики систем должны полностью осознавать влияние постоянного тока смещения на индуктивность шарика и эффективное сопротивление, так как это может иметь решающее значение в приложениях, требующих высокого тока питания.

Эффект резонанса LC

Резонансный пик возможен при использовании ферритовой бусины вместе с разделительным конденсатором. Этот часто игнорируемый эффект может быть вредным, поскольку он может усиливать пульсации и шум в данной системе, а не ослаблять их. Во многих случаях этот пик возникает около популярных частот переключения преобразователей постоянного тока в постоянный.

Пик возникает, когда резонансная частота сети фильтра нижних частот, образованная индуктивностью ферритового шарика и развязывающей емкостью с высокой добротностью, ниже частоты кроссовера шарика.Полученный фильтр недостаточно демпфирован. На рисунке 4a показан график зависимости импеданса от частоты TDK MPZ1608S101A. Резистивная составляющая, от которой зависит рассеивание нежелательной энергии, не становится значимой до тех пор, пока не достигнет диапазона примерно от 20 МГц до 30 МГц. Ниже этой частоты ферритовый шарик по-прежнему имеет очень высокую добротность и действует как идеальный индуктор. Резонансные частоты LC для типичных шариковых фильтров обычно находятся в диапазоне от 0,1 МГц до 10 МГц. Для типичных частот переключения в диапазоне от 300 кГц до 5 МГц требуется дополнительное демпфирование для уменьшения Q фильтра.

Рис. 4. (a) График TDK MPZ1608S101A ZRX и (b) отклик S21 для ферритового шарика и конденсаторного фильтра нижних частот.

В качестве примера этого эффекта на рисунке 4b показана частотная характеристика S21 шарикового и конденсаторного фильтра нижних частот, которая демонстрирует эффект усиления. Используемый ферритовый шарик – TDK MPZ1608S101A (100 Ом, 3 А, 0603), а в качестве развязывающего конденсатора используется керамический конденсатор Murata GRM188R71h203KA01 с низким ESR (10 нФ, X7R, 0603). Ток нагрузки находится в диапазоне микроампер.

Незатухающий фильтр с ферритовыми шариками может демонстрировать пики от приблизительно 10 дБ до приблизительно 15 дБ в зависимости от добротности схемы фильтра.На рисунке 4b пик наблюдается на частоте около 2,5 МГц с усилением до 10 дБ.

Кроме того, можно увидеть усиление сигнала от 1 МГц до 3,5 МГц. Этот пик проблематичен, если он возникает в полосе частот, в которой работает импульсный стабилизатор. Это усиливает нежелательные артефакты переключения, которые могут нанести ущерб производительности чувствительных нагрузок, таких как контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), генераторы, управляемые напряжением (ГУН), и аналого-цифровые преобразователи высокого разрешения (АЦП). Результат, показанный на рисунке 4b, был получен при очень небольшой нагрузке (в диапазоне микроампер), но это реалистичное применение в секциях цепей, которым требуется ток нагрузки всего от нескольких микроампер до 1 мА, или в секциях, которые отключены до экономят электроэнергию в некоторых режимах работы.Этот потенциальный пик создает дополнительный шум в системе, который может создавать нежелательные перекрестные помехи.

В качестве примера на рисунке 5 показана прикладная схема ADP5071 с реализованным фильтром шариков, а на рисунке 6 показан спектральный график на положительном выходе. Частота коммутации составляет 2,4 МГц, входное напряжение – 9 В, выходное напряжение – 16 В, а ток нагрузки – 5 мА.

Рис. 5. Схема приложения ADP5071 с реализацией фильтра нижних частот из шариков и конденсаторов на положительном выходе.Рис. 6. Спектральный выход ADP5071 при нагрузке 5 мА.

Резонансный пик возникает на частоте около 2,5 МГц из-за индуктивности шарика и керамического конденсатора 10 нФ. Вместо ослабления основной частоты пульсаций на 2,4 МГц происходит усиление 10 дБ.

Другими факторами, влияющими на резонансные пики, являются последовательное сопротивление и полное сопротивление нагрузки ферритового фильтра. Пики значительно уменьшаются и демпфируются для повышения сопротивления источника. Однако при таком подходе регулирование нагрузки ухудшается, что делает его нереалистичным на практике.Выходное напряжение падает с током нагрузки из-за падения последовательного сопротивления. Сопротивление нагрузки также влияет на пиковый отклик. Пики хуже при малой нагрузке.

Методы демпфирования

В этом разделе описаны три метода демпфирования, которые может использовать системный инженер для значительного снижения уровня резонансного пика (см. Рисунок 7).

Рисунок 7. Фактическая частотная характеристика для различных методов демпфирования.

Метод A заключается в добавлении последовательного резистора к цепи разделительного конденсатора, который гасит резонанс системы, но снижает эффективность байпаса на высоких частотах.Метод B заключается в добавлении небольшого параллельного резистора поперек ферритовой бусины, который также гасит резонанс системы. Однако характеристика затухания фильтра снижается на высоких частотах. На рисунке 8 показана кривая зависимости полного сопротивления от частоты MPZ1608S101A с параллельным резистором 10 Ом и без него. Светло-зеленая пунктирная кривая – это полное сопротивление шарика с параллельно включенным резистором 10 Ом. Импеданс бусинки и резистора значительно снижен, и в нем преобладает резистор 10 Ом.Однако частота кроссовера 3,8 МГц для бусины с параллельным резистором 10 Ом намного ниже, чем частота кроссовера отдельного бусинки на 40,3 МГц. Бусина кажется резистивной в гораздо более низком частотном диапазоне, снижая добротность для улучшения демпфированных характеристик.

Рисунок 8. (a) график MPZ1608S101A ZRX и (b) график MPZ1608S101A ZRX, увеличенный вид.

Метод C заключается в добавлении большого конденсатора (C DAMP ) с последовательным демпфирующим резистором (R DAMP ), что часто является оптимальным решением.

Добавление конденсатора и резистора снижает резонанс системы и не снижает эффективность байпаса на высоких частотах. Реализация этого метода позволяет избежать чрезмерного рассеивания мощности на резисторе из-за большого блокирующего конденсатора постоянного тока. Конденсатор должен быть намного больше, чем сумма всех разделительных конденсаторов, что снижает требуемое значение демпфирующего резистора. Импеданс конденсатора должен быть значительно меньше демпфирующего сопротивления на резонансной частоте, чтобы уменьшить пик.

На рисунке 9 показан график положительного выходного сигнала ADP5071 с демпфированием по методу C, реализованным в прикладной схеме, показанной на рисунке 5. Используемые C DAMP и R DAMP представляют собой керамический конденсатор 1 мкФ и резистор SMD 2 Ом соответственно. Основная пульсация на частоте 2,4 МГц снижается на 5 дБ по сравнению с усилением 10 дБ, показанным на рисунке 9.

Рис. 9. Спектральный выход ADP5071 плюс бусинный и конденсаторный фильтр нижних частот с демпфированием по методу C.

Как правило, метод C является наиболее элегантным и реализуется путем добавления резистора последовательно с керамическим конденсатором вместо покупки дорогостоящего специального демпфирующего конденсатора.Самые безопасные конструкции всегда включают резистор, который можно настроить во время прототипирования и который можно исключить, если в этом нет необходимости. Единственные недостатки – это дополнительная стоимость компонентов и большее требуемое место на плате.

Заключение

В этой статье приведены основные соображения, которые необходимо учитывать при использовании ферритовых бусинок. Здесь также подробно описывается простая схемная модель, представляющая бусину. Результаты моделирования показывают хорошую корреляцию между фактическим измеренным импедансом и частотной характеристикой при нулевом постоянном токе смещения.

В этой статье также обсуждается влияние постоянного тока смещения на характеристики ферритового шарика. Он показывает, что постоянный ток смещения, превышающий 20% номинального тока, может вызвать значительное падение индуктивности шарика. Такой ток может также снизить эффективное сопротивление шарика и ухудшить его способность фильтрации электромагнитных помех. При использовании ферритовых шариков в шине питания с постоянным током смещения убедитесь, что ток не вызывает насыщения ферритового материала и не вызывает значительного изменения индуктивности.

Поскольку ферритовый шарик является индуктивным, не используйте его с развязывающими конденсаторами с высокой добротностью без особого внимания. Это может принести больше вреда, чем пользы, поскольку вызывает нежелательный резонанс в цепи. Однако методы демпфирования, предложенные в этой статье, предлагают простое решение за счет использования большого разделительного конденсатора последовательно с демпфирующим резистором через нагрузку, что позволяет избежать нежелательного резонанса. Правильное применение ферритовых бусинок может быть эффективным и недорогим способом снизить высокочастотный шум и переходные процессы при переключениях.

использованная литература

AN-583 Замечания по применению, Проектирование силовых изолирующих фильтров с ферритовыми шариками для ПЛИС Altera. Корпорация Альтера.

Руководство по применению шумоподавления и развязки источников питания для цифровых ИС. Murata Manufacturing Co., Ltd.

Беркет, Крис. «Не все ферритовые шарики созданы одинаковыми – понимание важности поведения материала ферритовых шариков». Корпорация TDK.

Эко, Джефферсон и Олдрик Лимжоко. Рекомендации по применению AN-1368: раскрытие мифов о ферритовых шариках. Analog Devices, Inc.

Фанчер, Дэвид Б. “Ферритовые шарики ILB, ILBB: электромагнитные помехи и электромагнитная совместимость (EMI / EMC)”. Вишай Дейл.

Хилл, Ли и Рик Мидорс. «Стюард EMI Подавление». Стюард.

Кундерт, Кен. «Снижение шума источника питания». Руководство дизайнера Consulting, Inc.

Weir, Стив. «ПДН Применение ферритовых шариков.ООО «ИПБЛОКС».

Благодарности

Авторы выражают признательность Джеффу Уиверу, Доналу О’Салливану, Луке Вассалли и Пату Михану (Университет Лимерика, Ирландия) за их техническую экспертизу и вклад.

Руководство по ферритовым шарикам, гильзам и сердечникам | Центр знаний

3.5 минут | 17 декабря 2019

При проектировании электронного оборудования контроль EMI (электромагнитных помех) в устройстве необходим для защиты компонентов, а часто и внешнего оборудования, от повреждений, вызванных уровнями высокочастотного шума.

Электромагнитные помехи (EMI) возникают, когда одно электромагнитное поле мешает другому, вызывая искажение обоих полей.

Некоторыми распространенными причинами электромагнитных помех являются импульсные источники питания, аппараты для дуговой сварки, втулки двигателей и электрические контакты. Все это может быть проблематичным не только в самом оборудовании, но и в другом электронном оборудовании в окрестностях.

Эффект от случайных электромагнитных помех варьируется от незначительного до катастрофического. Например, источники питания создают низкочастотные электромагнитные помехи в шкафах данных и корпусах электрических кабелей.Если кабели не установлены и не защищены должным образом, возможны скачки высокого напряжения, вызывающие электрические помехи. Эти скачки могут повредить оборудование, часто приводя к повреждению данных. Это может нарушить работу бизнеса на многих уровнях.

Чтобы противодействовать этим рискам, ферритовые растворы используются во многих областях – они даже используются в качестве частей промышленных генераторов. Ферриты состоят из керамических соединений с оксидами железа, интегрированными с соединениями никеля, цинка и марганца.

Ферритовые шарики и сердечники используются в конструкции оборудования для подавления и рассеивания высокочастотных шумов, вызываемых электромагнитными устройствами. Ферритовые компоненты используются для ослабления электромагнитных помех и могут быть чрезвычайно эффективными.

Конечно, использование правильно установленных и заземленных экранированных кабелей помогает подавить электромагнитные помехи. Однако может потребоваться установка ферритовых сердечников и на кабели. Тип фильтра с ферритовым сердечником, используемого для подавления электромагнитных помех, зависит от нескольких факторов, в том числе:

  • Где используется феррит (например, индуктивный фильтр с ферритовым шариком может быть припаян непосредственно к печатной плате)
  • Когда установлено подавление электромагнитных помех (например, подавитель электромагнитных помех кабеля с ферритовым сердечником может быть установлен после того, как оборудование уже используется)

Как уже упоминалось, правильно установленные экранированные кабели питания и управления являются одним из вариантов устранения проблем, вызывающих повреждение электромагнитных помех.Однако ферритовые гильзы и ферритовые бусины – другие полезные решения, снижающие уровень электромагнитных помех от устройств. Они предотвращают работу кабеля как антенну для других источников, ответственных за электромагнитные помехи, и являются очень экономичным решением.

Доступно несколько типов ферритовых материалов, ферритовых сердечников и валиков различной формы, каждая из которых предназначена для конкретного применения. Большинство из них действуют как «мягкие магниты», то есть они создают только те магнитные свойства, которые необходимы для подавления паразитных электромагнитных помех, когда они находятся под напряжением.

Характеристики ферритового сердечника обычно относятся к значениям относительной проницаемости ферритового сердечника. Эти значения определяются потребностями вашего конкретного приложения. Производители перечисляют эти значения вместе с другой необходимой информацией в таблицах, прилагаемых к спецификации продукта. Эта информация будет включать в себя таблицу насыщения ферритового сердечника, которая поможет вам рассчитать типы ферритовых материалов и продукты, необходимые для вашего проекта.

При работе с компонентами индуктивности ферритового борта калькулятор индуктивности ферритового борта используется для определения значений, необходимых для подавления электромагнитных помех, присутствующих в электронных компонентах вашей конструкции.

В некоторых приложениях электромагнитные помехи можно подавить с помощью трансформатора с ферритовым сердечником. Сам трансформатор построен с использованием магнитного сердечника, в котором обмотки катушки (индуктора) выполнены на компоненте ферритового сердечника.

Перед проектированием трансформатора проверьте свои требования и точное применение, включая входное напряжение, выходное напряжение, ток и рабочую частоту.

Гильзы и жилы часто используются в силовых и управляющих кабелях электронных и электрических устройств.Гильзы обычно устанавливают после того, как подсоединены все кабели.

Для круглых кабелей часто используется квадратная пластиковая ферритовая втулка. Сердечник заключен в шарнирный пластиковый кожух, который открывается, позволяя вставить кабель, а затем защелкивается вместе, чтобы закрепить ферритовый сердечник A5 вокруг кабеля для подавления электромагнитных помех.

Другой вариант – использовать ферритовую гильзу с сердечником и круглым пластиковым кожухом, размер которого соответствует используемому кабелю.Ферритовые сердечники с квадратным и круглым корпусом ослабляют любую форму излучения электромагнитных помех и часто используются либо в качестве модернизации, либо в целях тестирования при расчете технических характеристик фильтров с ферритовым сердечником и требований к конструкции.

Чтобы начать выбор правильного типа ферритового сердечника, бусины или гильзы, которые вам нужны для ваших проектов, используйте предлагаемые ферритовые изделия из этой удобной таблицы.

Вам также могут понравиться следующие статьи:

Загрузите бесплатные CAD-файлы и попробуйте перед покупкой

Бесплатные САПР доступны для большинства решений, которые вы можете скачать бесплатно.Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Правда о ферритовых бусинах шокирует вас

Q: Схема аналогового синтезатора, которую я создаю, вызывает в схеме для феррита бусинок на шинах питания, но это не дает никакой дополнительной информации. Какие какие бусины мне следует использовать?

A: Выберите те, которые будут хорошо смотреться на доске, возможно, подходящего цвета. с паяльной маской.В вашем местном магазине товаров для рукоделия должен быть хороший подборка декоративных бусинок, таких как эти стеклянные, которые я получил на распродаже продажа.

Q: Но разве они не бесполезны с точки зрения электричества?!?

A: Да, но в данном контексте это «правильные» ферритовые бусины.

Ферритовые бусины часто понимают неправильно, и их часто используют в SDIY. своего рода процесс культа карго: люди знают, что им нужен какой-то фильтруя шины питания, они видят ферритовые бусины, используемые в других конструкциях, это распространено мнение, что установка ферритовых бусинок на шины питания – это общепринятой практики, и поэтому они записывают это и в новые проекты, которые способствует дальнейшему восприятию сообществом того, что именно так и есть Выполнено.В этой статье я подробно расскажу о том, что из феррита бусинки на самом деле есть, и почему они бесполезны, когда мы видим их на силе рельсы в большинстве аналоговых синтезаторов.

Конечно ферритовые бусины не всегда бесполезны. Они существуют как произведенный продукт по какой-то причине. Я расскажу ниже о некоторых случаях где они действительно служат полезной цели. Но в тех случаях, когда бусинка необходимо или уместно, будет иметь значение, какую бусину использовать (потому что – это разных видов, и это имеет значение), а внимательный дизайнер, который выберет бусину по уважительной причине, всегда подробно расскажу, какая бусина вам понадобится.Без этих подробностей с таким же успехом можно использовать декоративные стеклянные бусины из ремесленного магазина; и если детали отсутствуют в дизайне, это подсказка, что, возможно, дизайнер не совсем понимал, чего они пытались достичь, когда они помещают этот символ на схему.

Что такое феррит

Слово «феррит» имеет несколько разных значений в разных областях. В в металлургии он относится к определенной кристаллической форме металлического железа.Но в электроника, это означает керамический материал из оксида железа в сочетании с некоторые другие оксиды металлов, обычно используемые для индуктивных компонентов. В Катушки в моем модуле Coiler VCF намотаны на ферритовые сердечники.

Если вы хотите создать электронный компонент с высокой индуктивностью, вы столкнуться с компромиссом. Чтобы максимизировать энергию, запасенную в магическом поле, вы необходимо провести это магнитное поле как можно больше через материал с высокая способность воспринимать плотность магнитного поля (свойство, называемое проницаемостью , ).Обычно это означает наматывание катушки вокруг сердечника из такого материала или через него. Простейший материалы с высокой проницаемостью – это железо и его сплавы, которые в основном классифицируются как разные виды «стали».

Но железо, как и металлы в целом, проводит электрический ток. Если вы ветер катушка на твердом железном или стальном сердечнике, затем изменяющийся ток в катушке вызовет вихревой ток в самом материале сердечника. Сердечник становится чем-то вроде вторичной обмотки трансформатора, заглушенной на короткое замыкание, что вызывает потерю мощности и другие проблемы.В вихревые токи создают собственные магнитные поля, противоположные исходным поля от основной обмотки, а противоположные поля стремятся подтолкнуть исходное магнитное поле, выходящее из сердечника, нарушающее предполагаемую работу компонент.

Таким образом, низкочастотный силовой трансформатор часто проектируется из стального сердечник, представляющий собой стопку изолированных друг от друга плоских пластин, а не цельный кусок. Ламинированный сердечник разделяет вихревые токи на множество маленькие петли вместо одной большой петли, покрывающей все сечение, а многие маленькие петли создают гораздо меньшие потери мощности, чем одна большая петля.На несколько более высоких частотах конструкторы трансформаторов иногда используют порошковые железо в сочетании с изолятором, разделяющим частицы. Вихрь токовые петли ограничены размером частиц, а не размером ядра.

Но еще один способ избежать проблем с вихревыми токами – использовать материал с достаточно высокой магнитной проницаемостью (даже если не такой высокой, как металлический сплав), но высокая устойчивость к электричеству. Это цель феррит : это вещество, которое принимает большой магнетизм, но в основном изолятор электрического тока.Феррит – это магнитное железо оксид с некоторыми легирующими элементами. Минеральный магнетит можно представить как примитивный феррит, хотя искусственные вещества, сделанные для этой цели намного эффективнее.

Феррит

обеспечивает высокую проницаемость при низкой проводимости за счет содержания ядра железа в кристаллической структуре, которая позволяет им быть магнитными, но делает не имеют зоны проводимости электронных состояний, которая присутствует в металлических формы. Без зоны проводимости току нелегко пройти сквозь кристалл.Несколько упрощенная интуиция состоит в том, что атомы кислорода в кристалле действуют как изоляторы между атомами железа.

Ферриты можно разделить на «твердые ферриты» и «мягкие ферриты». с разными легирующими элементами. Эти слова не относятся к механическим твердость, но с магнитными свойствами оксидов, по аналогии с «твердыми» и «мягкое» магнитное железо. В случае с металлическим железом слова твердый и мягкий коррелируют с механической твердостью, хотя это не главное.Из твердых ферритов можно сделать постоянные магниты, которые обычно используются для такие вещи, как приклеивание бумаг к холодильникам, где нет необходимости более мощные и дорогие редкоземельные магниты. Мягкие ферриты – это те, которые нас обычно волнуют в электронике: они не принимают постоянных намагниченности, но обладают необходимой высокой проницаемостью для создания высокоиндуктивные магнитные компоненты. Ферритовые бусины для интерференции глушители сделаны из мягкого феррита; крошечные ферритовые сердечники в Старомодная память ядра компьютера была сделана из жесткого феррита.

Две грани из мягкого феррита

Корпорация Fair-Rite Products Corporation имеет загружаемый каталог, содержащий много полезной технической информации о ферритовые материалы и компоненты из них. Эта диаграмма со страницы 12, представляющая комплексную проницаемость «61 материала», поскольку она изменяется в зависимости от частота, иллюстрирует два основных режима работы мягкого феррита. материал.

На относительно низких частотах высокая проницаемость феррита позволяет он поглощает большое магнитное поле, вызывая индуктивное электрическое поведение.Электрическое сопротивление феррита также велико, так мало или совсем нет. ток течет через сам ферритовый сердечник, а мощности мало потеря. Но с увеличением частоты увеличивается и индуктивное сопротивление. потому что это природа индуктивного реактивного сопротивления, в то время как сопротивление ядро остается в основном без изменений. На достаточно высоких частотах сопротивление сердечника станет небольшим по сравнению с преобладающим сопротивление вихревых токов, и в этой точке ток, протекающий через резистивный сердечник становится важным.Компонент перестает вести себя как чистый индуктор и становится довольно с потерями. Итак, есть два типа поведения: в зависимости от частоты: на более низких частотах это дорого, с малыми потерями индуктор, а на более высоких частотах он с потерями, рассеивая большую часть входная мощность.

Оба типа поведения полезны. Если мы строим широкополосную связь трансформатор, или простой индуктор для чего-то вроде связи радио, тогда нам нужна высокая индуктивность в несколько мегагерц и низкие потери.Мы получить это в той части диаграммы, где µ ‘ s (косвенно связанный с индуктивностью) является доминирующим. Если мы создаем компонент, предназначен для фильтрации шума в диапазоне от VHF до UHF (сотни МГц), тогда мы хотим, чтобы он рассеивал мощность шума, и это происходит при более высоких частоты, когда другая кривая, обозначенная µ ” с , начинает серьезно увеличиваются.

Каталог Fair-Rite описывает 61 материал, в частности, в зависимости от обстоятельств. для индуктивных приложений ниже 25 МГц и подавления шума выше 200 МГц, и это то, что мы видим на графике.Большинство их других ферритов материалы действительно предназначены для использования только в одном из этих режимов или другой, но похожий двухфазный паттерн поведения (не всегда так чисто разделен) отображается в аналогичных таблицах для всех различных материалов в каталог.

Ферритовые бусины

Ток через прямой провод создает магнитное поле в кольцо, окружающее провод. Когда мы строим катушку индуктивности, мы обычно формируем проволока в катушку, позволяя полю от каждого поворота усиливать поле всех другие повороты; индуктивность пропорциональна квадрату количества повороты.Чтобы увеличить индуктивность, мы могли бы вставить ферритовый сердечник в середина, где поле может проходить сквозь нее; ферритовый материал способен поддерживают гораздо больший магнитный поток, чем пустое пространство. Но самый простой способ использовать ферритовый сердечник может означать просто иметь простой провод и положить ферритовый сердечник. где магнитное поле возникает естественным образом: то есть скольжение феррита бусина поверх проволоки. И одним из преимуществ этого является то, что мы можем его даже в местах неудобно было бы поставить целиком, побольше сложная, сборка индуктора.Мы можем обернуть ферритовую бусину вокруг всего многожильный кабель, как этот USB-кабель со встроенным Ферритовый интерференционный фильтр в пластиковом корпусе.

Сигнальные проводники в этом кабеле представляют собой линии передачи по витой паре. и они в некоторой степени самозащищены: разностные сигналы передаются на них не создается внешнее магнитное поле, которое будет взаимодействовать значительно с ферритом. Но если должен быть синфазный сигнал распространяется по кабелю в целом, например, если этот кабель используется в вблизи сильного радиопередатчика, то этот сигнал создаст поле в феррите и , если частота достаточно высока , феррит рассеивает свою мощность.Аналогичный эффект наблюдается как в направление передачи и приема: этот кабель и принимает, и генерировать меньше радиопомех, чем кабель без феррита шарик.

Ферритовые бусины используются на отдельных проводниках при возникновении проблем. что там может быть RF, и ничего из этого не требуется на конкретный проводник, о котором идет речь. Например, если вы создаете одноплатный компьютер у вас может быть процессор с тактовой частотой в сотни мегагерц.Вполне вероятно, что часть этой частоты будет соединяться с силовыми шинами, а другие части системы могут быть чувствителен к этому. Конденсаторы развязки должны съесть большую часть времени воздействие источника питания, но дизайнеры могут положить бусинки на линии электропередач входящие в ЦП для поглощения любых радиочастотных часов, которые могут все еще присутствовать, а также на линиях низкочастотных сигналов в другом месте, чтобы предотвратить его протекание.

Чтобы быть совершенно честным (и как следует из некоторых обсуждений в Каталог Fair-Rite), большая часть причин использования ферритовых бусинок заключается в просто чтобы удовлетворить государственные регуляторы.Сертификационные лаборатории укажут антенны на вашем продукте. Если продукт излучает слишком много радиочастоты энергия, вы терпите неудачу; а если пощекотать его радиопередатчиком и продукт перестает работать, вы снова терпите неудачу. Так что коммерческие дизайнеры добавят ферритовые бусины, предназначенные для работы в области с потерями, пока не кажется ясно, что не будет значительной радиочастотной энергии, поступающей в или из продукта.

Вот еще одна таблица из каталога Fair-Rite, страница 146; статья «Как выбрать ферритовые сердечники для подавления электромагнитных помех», начиная с этой страницы, является полезный ресурс.График показывает импеданс типичного ферритового шарика, с величинами резистивной ( R ), индуктивной ( X L ) и всего ( Z ) компонентов. Обратите внимание, что Итого не является простой арифметической суммой, потому что два других находятся справа углы друг к другу.

Согласно теории поведения феррита, приведенной выше, полное сопротивление начинается около нуля (индукторы похожи на простые провода при низком частоты), затем растет с частотой, будучи в основном индуктивным.В районе 20 МГц (в данном случае) индуктивное реактивное сопротивление начинает падать, но сопротивление становится более серьезной проблемой, и проволока с бусами ведет себя больше как резистор, вплоть до пика в сотни мегагерц. Следующий эквивалентная схема дает аналогичное поведение и может прояснить, что продолжается.

Вот аналогичные кривые импеданса для эквивалентной схемы. Они не идентична диаграмме из каталога; в частности, пик индуктивное сопротивление для реальной бусины не так велико по сравнению с сопротивление, как и в эквивалентной схеме из-за частоты зависимость сопротивления, которая здесь не моделируется.Моделируя это эффект потребует более сложной эквивалентной схемы и не действительно сделать вещи более ясными. Я просто выбрал значения для эквивалента компоненты должны быть достаточно правдоподобными и давать кривые аналогичной формы для настоящая бусина.

Грязное питание в аналоге SDIY

Синтезаторы

генерируют звуковые сигналы, и когда люди жалуются на шум в схемах синтезаторов жалуются на слышимый шум. Это означает шум в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.Сколько тем на форуме вы прочитали что люди жаловались на “кровотечение” в VCA – потому что они могли слышать входной сигнал поступает на выход, даже когда VCA должен был быть выключенным – только для того, чтобы в конце концов обнаружить, что сигнал был на самом деле проходя через систему распределения электроэнергии? Это и слышимое шипение часто обвиняют в наличии цифровых модулей, оба вызваны звуковые сигналы, передаваемые по силовым шинам.

Таким образом, люди прилагают много усилий, чтобы уменьшить передачу звука. частоты через систему питания модульного синтезатора.(Похожий соображения относятся также к немодульным синтезаторам, которые все еще имеют внутренние подразделения на разные разделы). блок питания с хорошим стабилизатором напряжения, способный поддерживать его выход на фиксированное напряжение. Регуляторы напряжения в этом режиме по сути работают как аудиоусилители для соответствующих частот сигнала, генерирующие собственная звуковая частота, чтобы противодействовать тому, что навязывается на линии электропередачи другими частями системы.Но регулятор напряжения может регулировать напряжение только в одной точке, его выходной терминал или, в лучшем случае, местонахождение его крана дистанционного зондирования.

Дана единственная точка в цепи, которая считается постоянной напряжением с минимальные звуковые помехи, следующий шаг – сохранить импеданс как можно ниже на любых линиях электропередач оттуда до модулей, которые происходят для совместного использования более чем одним модулем. Если один модуль ставит звуковой сигнал поступает на шину в одной точке, а другой модуль подключен к шине таким образом, чтобы часть провода разделялась между там и точка чистейшей мощности, то аудиосигнал пропадал через этот общий провод приведет к колебаниям напряжения, наблюдаемым вторым модуля, независимо от того, насколько чистой была мощность у источника.

Импедансы в общих соединениях приводят к перекрестным помехам между модулями, оба из разборчивые сигналы (воспринимаемые как “кровотечение”) и общие шипящие звуки (воспринимается как «шум»). Высококачественные шинные системы питания для модульных синтезаторов стремиться уменьшить эти общие импедансы до как можно меньших, как за счет используя большие проводники с низким сопротивлением, и прокладывая проводники все к общей точке питания, чтобы уменьшить общую проводку. На другом конце шкалы, кабели “летающего автобуса” иногда рекомендуются для стартера. системы размещают много тонких общих проводов с относительно высоким импедансом, между модулями и блоком питания.Эти системы, скорее всего, будут иметь проблемы межмодульных помех.

Третье, что делают люди, чтобы уменьшить проблему грязной энергии, – это сборка фильтры между модулями и энергосистемой. В то время как низкий импеданс на совместное подключение к источнику питания желательно для подачи питания на индивидуальное модуль, который не используется совместно с другими, вы хотите, чтобы импеданс на аудио частоты должны быть как можно более высокие , лучше заблокировать мощность звуковой частоты от других модулей, входящих или исходящих от этого модуля из.Фильтр все еще должен пропускать мощность постоянного тока, фактически требуемую модуль.

Вот где пригодятся ферритовые бусины. Дизайнеры знают, что ферритовые бусины могут DC пропускаем хорошо – ведь там провод прямо через бусину, а на DC магнитные эффекты не имеют никакого отношения к электричеству – и бусинки становятся резистивный на более высоких частотах. Вот что нам нужно от силового фильтра, Правильно? Поэтому они указывают ферритовые бусины на шинах питания.

Может быть, вы уже заметили проблему.

Почему бусы бесполезны

Ферритовые бусины предназначены для защиты от кондуктивных помех. на радио частоты . Радиочастоты не такие, как у типичного аналогового SDIY цепь должна быть защищена от! Проблемы “шума” и “утечки” для которые люди хотят развернуть бусинки, происходят на звуковых частотах, где бусинки ничего не делают.

Мои графики частотного импеданса выше начинаются с 1 МГц, что в 50 раз больше самая высокая слышимая частота.Звуковые частоты находятся далеко слева от диаграмма, где импеданс практически равен нулю. Изделия справедливого обряда Корпорация не удосуживается указывать какие-либо из своих компонентов подавления электромагнитных помех по адресу частоты ниже 1 МГц, и большинство из них предназначены для работы на более высоких частотах, в десятки или сотни МГц. Изделия из ферритовых шариков от других производителей производители имеют аналогичные характеристики.

Безусловно, существуют ферритовые изделия, предназначенные для работы на более низких частотах. – многие из них есть в каталоге Fair-Rite – но они действуют в индуктивный диапазон поведения феррита, они используют гораздо больше витков для производства значимая индуктивность вместо того, чтобы просто пропустить один провод один раз через бусинки, и даже тогда они обычно предназначены для более высоких частот, чем аудио.Катушки индуктивности EPCOS с ферритовым сердечником в моем Coiler VCF продвигаются до нижней границы своего частотного диапазона. Индукторы и индуктивные компоненты, такие как трансформаторы, предназначенные для аудио, часто используют ламинированную сталь ядра вместо. Просто нет никаких ферритовых материалов, которые работают в режим с потерями на звуковых частотах.

Еще раз взглянув на эквивалентную схему, рассмотрим три компонента. В идеальное сопротивление 220 Ом будет 220 Ом независимо от частоты. в звукового диапазона, мы получаем индуктивное сопротивление индуктивного эквивалента компоненту умножением килогерц на один микрогенри, что дает миллиом .Емкостное реактивное сопротивление выражается в килогерцах-разах. пикофарады, дающие наносименс, которые конвертируются в гигаомы. Низкая индуктивность реактивное сопротивление закорачивает сопротивление и емкостное реактивное сопротивление, а также общую поведение в основном такое же, как если бы просто положить на плату простой провод, или пропускаю проволоку через одну из моих декоративных стеклянных бусин. На аудио ферритовый валик не действует.

Так есть ли смысл использовать ферритовый шарик в синтезаторе? Да, но только в ограниченных обстоятельствах, только с мыслью и проверкой, и только если мы также собираемся делать другие вещи, которые дизайнеры SDIY часто пропускают.

В большей части этой статьи я осторожно сказал «аналоговый SDIY». Есть конечно, схемы синтезатора, которые не являются аналоговыми. Если у тебя есть микроконтроллер в вашем дизайне, он может иметь тактовую частоту в десятки МГц диапазона, и вы можете беспокоиться о сигналах этой частоты, поступающих от модуль к шине питания или поступающий через шину питания. я мог бы обычно ожидают, что байпасные конденсаторы будут первой линией защиты, но возможно, что при внимательном анализе можно было бы обнаружить, что ферритовый шарик имеет смысл.Многие ферритовые бусины хорошо работают в диапазоне десятков МГц. Из конечно тогда надо было бы указать какую бусину, а особенно какой ферритовый материал, чтобы соответствовать диапазону частот, которые беспокойство.

Но важно различать такие вещи – вмешательство и от цифровых схем на частотах радио , которые они используют внутри – от синтезатора звуковых частот «цифровой шум» любят жаловаться пользователи о. Аудио частотный материал, независимо от того, называется ли он “цифровым”, проходит сквозь ферритовые бусины, как если бы они были простыми проводами.

Существует некоторая вероятность того, что ферритовый шарик может быть использован для успокоения. паразитные колебания на высокопроизводительном операционном усилителе, особенно если это усилитель действительно построен для нажатия на частотах выше звуковых в аудиосервис. Обычно более популярно использовать конденсатор параллельно с петлей обратной связи, но индуктивность серия, обеспечиваемая ферритовой шайбой на выходе усилителя, могла иметь аналогичный эффект. Я думаю, что конденсатор обычно проще спроектировать.

Другой способ, которым ферритовые бусины могут стать актуальными для синтезаторов, – это когда они доходит до излучаемого шума, опять же как переданного, так и принятого. Аналог Схема синтезатора вряд ли будет генерировать какие-либо вышеупомянутые сигналы о сотня килогерц, что все еще слишком мало, чтобы ферритовый шарик мог их заблокировать. Но цифровая схема, которая передает свою тактовую частоту на шину питания, может превратить шину в антенну, излучающую сигнал, который вызовет систему не пройти нормативные испытания, даже если нет слышимого воздействия на другие модули.

И если модульный синтезатор используется в среде с высоким уровнем излучения от прочего (может быть, на сцене, где много беспроводных микрофонов при использовании или в некоторых сценариях, связанных с радиолюбительской передачей), это можно представить, что энергосистема может улавливать достаточно радиоволн что они могут испортить модуль, чувствительный к радиочастотам. В крайнем случае компоненты в схеме аналогового синтезатора могут демодулировать радиосигналы обратно в аудио, что приводит к “утечке” беспроводной сети, хотя для этого, вероятно, потребуются такие высокие уровни радиации, чтобы все равно ферритовые фильтры.

Ферритовые бусины могут стать актуальными в синтезаторах такого рода случаи, когда существует конкретная проблема помех, связанных с излучением. Но это почти даром, если вы также не используете экранированный корпус. Средний деревянный или пластиковый корпус Eurorack прозрачен для радио. волны. Заблокируйте их в месте подключения кабеля питания к модулю, и они просто будет снова подхвачен с другой стороны фильтра. Вам нужен цельнометаллический или хотя бы обшитый фольгой корпус до того, как будет много смысла думая о ферритовых шариках из-за излучаемых помех, вы нужно быть осторожным при правильном обращении с соединениями экрана на патче кабели.Просто забудьте об этом в неэкранированном синтезаторе типа «банановый джек».

Итак, я рассмотрел, что такое феррит, как он себя ведет в электронных компоненты, а также использование и неправильное использование ферритовых шариков. Хотя есть случаи, когда ферритовые бусины могут быть полезны в конструкции синтезатора, безусловно, наиболее обычное применение ферритовых шариков, о котором спрашивают любители синтезатора DIY, – это идея размещения их на входах питания постоянного тока аналогового модуля в качестве профилактическое средство от «шума». Часто возникает путаница относительно того, какие именно модель бусинок для использования в этом приложении фильтрации мощности, и дело в том, если вас беспокоят звуковые частоты, вы можете просто использовать декоративные стеклянные бусины за все то хорошее, что они могут сделать.

Предыдущая запись: Проектирование для регулировки || Следующая запись: Toronto Pedal and Synth Expo

Нужны ли ферритовые шарики в современной электронике?

Нужны ли ферритовые шарики в современной электронике?

Автор З. М. Петерсон и пуля; 27 июня 2021 г.

Я видел некоторые странные рекомендации по использованию ферритовых шариков в конструкции печатных плат, включая некоторые рекомендации, которые могут создать серьезные проблемы с электромагнитными помехами.При правильном использовании ферритовые компоненты очень полезны, но они не решают всех проблем с электромагнитными помехами. В основном они используются в качестве фильтра электромагнитных помех на входах питания, часто на входе схемы синфазного фильтра электромагнитных помех.

Помимо фильтрации шума на входах линии электропередачи, ферриты иногда используются странным образом, чтобы отфильтровать электромагнитные помехи или подавить прием электромагнитных помех. При неправильном использовании феррит может создать новые проблемы с целостностью сигнала, питанием или электромагнитными помехами.Что еще хуже, во многих примечаниях к применению даются неверные рекомендации по использованию ферритовых шариков в новой конструкции, что опять же создает проблемы электромагнитных помех через несколько возможных механизмов. Если вы выбрали некоторые компоненты для использования в своей плате и у вас сложилось впечатление, что вам нужна ферритовая бусина, сначала прочтите эти рекомендации, чтобы узнать, необходимо ли использование ферритов.

Как работают ферритовые бусины

Во-первых, когда мы используем термин «ферритовый шарик», мы должны быть очень конкретными, потому что мы можем иметь в виду два возможных устройства:

  • Ферритовые сердечники, которые наматываются на шнур питания, чтобы обеспечить фильтрацию синфазных помех через индуктивную связь
  • Ферритовые бусины микросхемы, которые поставляются в SMD-корпусе и устанавливаются непосредственно на плату для обеспечения дифференциальной фильтрации, хотя некоторые версии могут обеспечивать синфазную фильтрацию

Существуют и другие типы ферритов, но все они работают по схожим принципам.Все ферритовые бусины и сердечники SMD работают как катушки индуктивности и обеспечивают индуктивное сопротивление вплоть до высоких частот с пиком импеданса, расположенным от ~ 100 МГц до частот ГГц, в зависимости от физического размера и материалов, используемых для изготовления компонента. Ферритовые шарики совсем не бусинки; они представляют собой тороиды или полые цилиндры, обмотанные проводами, как и обычный индуктор. На частотах пика импеданса ферриты демонстрируют емкостный импеданс, поэтому общая кривая импеданса демонстрирует полосу пропускания в широкой полосе пропускания.В приведенном ниже примере показана кривая импеданса для HF50ACB321611-T от TDK, ферритовой бусины SMD, предназначенной для сигнальных линий постоянного тока.

Пример кривой импеданса для ферритовой бусины SMD от TDK. На правом изображении показана эквивалентная схема для феррита. [Источник: таблица данных HF50ACB321611-T]

Типичное использование ферритовых сердечников

Ферритовые сердечники

обычно используются в кабелях питания постоянного тока для фильтрации синфазных помех.Из-за свойств материала и поведения ферритов они проявляют магнитное насыщение и гистерезис, поэтому необходимы физически более крупные ферриты для обеспечения большей мощности и более интенсивной фильтрации шума, особенно фильтрации гармоник в системах большой мощности. Для обеспечения лучшего подавления шума, чем при использовании одного феррита, используются более сложные методы, а именно схемы синфазных и дифференциальных фильтров на плате и схемы коррекции коэффициента мощности.

Где нельзя использовать ферритовые шарики SMD

Другие типичные места, где вы увидите ферритовые шарики, – это универсальные компоненты фильтра, что я не рекомендую.Всякий раз, когда мы получаем запрос на переработку платы из-за сбоя электромагнитных помех, иногда обнаруживается, что неправильное использование ферритов является частью проблемы. Есть две очень распространенные ситуации, когда я бы сказал, что ферритовые бусины использовать не следует.

В качестве последовательного элемента на шине питания постоянного тока. Когда вы поймете, что способствует импедансу PDN, вы поймете, что индуктивность – это именно то, чего вам не нужно на шине питания. Размещение ферритовой бусины на силовой шине (например, на выходе импульсного стабилизатора), вероятно, было хорошо в 1980-х годах, но этого не следует делать в современных устройствах.Даже относительно низкоскоростные компоненты по-прежнему будут испытывать те же проблемы с целостностью питания, которые ранее использовались для высокоскоростных печатных плат, таких как материнские платы и быстрые дополнительные карты, если импеданс PDN слишком высок.

В этом случае ферритовый валик предназначен для обеспечения характеристики фильтрации нижних частот, позволяя только мощности постоянного тока достигать нагрузки. Проблема в том, что ферритовые бусины – это не фильтры нижних частот, а полосовые фильтры. Поскольку импульс переходного тока, подаваемый в PDN, имеет бесконечную полосу пропускания, потребляемый ток вызывает переходные колебания на силовой шине, которые приводят к высокочастотным колебаниям напряжения.Эта проблема возникла бы без ферритовой бусины, а добавление феррита фактически усугубляет эту проблему.

Связывание разделенных плоскостей земли вместе. Во-первых, вы никогда не должны разделять плоскости заземления, если вам не нужна гальваническая развязка в энергосистеме. В каждом другом случае, который я видел, вы создаете новую проблему электромагнитных помех, пытаясь обеспечить изоляцию, обычно в системах со смешанными сигналами, которые не нуждаются в дополнительной изоляции для начала. Когда это будет сделано, разработчик затем соединит две области заземления с помощью ферритовой бусины, исходя из того, что через зазор будет передаваться только питание постоянного тока.Проблема заключается в том, что любой сигнал, проходящий через зазор, по-прежнему будет иметь обратный путь с очень высоким импедансом из-за режима ограничения полосы пропускания феррита (см. Пример кривой выше). Затем это вызывает сильное излучение из области распространения сигнала.

Пример плохого заземления из недавнего проекта. В этом примере ферриты использовались для перекрытия промежутка между этими двумя цепями заземления и обеспечения обратного пути с низким импедансом.Однако обратный путь имел высокий импеданс и способствовал возникновению широкополосных электромагнитных помех.

В таких ситуациях обычно добавляют ферритовый бусинку, чтобы решить проблему электромагнитных помех, которая возникла из-за неправильной компоновки. Некоторые из этих методов компоновки, такие как разводка по однородным плоскостям заземления или проектирование с использованием PDN с низким импедансом, теперь являются стандартными почти для каждого цифрового дизайна. Хотя ферриты иногда неправильно используются в высокоскоростных / высокочастотных печатных платах, в некоторых случаях уместно использование ферритового шарика или других ферритовых материалов, особенно для обеспечения защиты от электромагнитных помех.

Альтернативные ферриты для снижения электромагнитных помех

Одна вещь, которую я заметил, заключается в том, что многие дизайнеры не осознают ценность ферритов в различных приложениях, особенно в защите от электромагнитных помех. Существуют и другие ферриты и экранирующие материалы, которые можно использовать для экранирования или фильтрации помимо ферритовых шариков, и эти компоненты могут оказаться ценными при правильном использовании. К ним относятся:

  • Ферритовые пластины: Это пластины или диски из ферримагнитного материала, которые могут быть установлены на определенных компонентах платы или рядом с ними.Эти материалы будут противодействовать электромагнитным помехам от быстрого переключения через индуктивную связь.

  • Дроссели: Они бывают синфазными или дифференциальными, в зависимости от направления намотки вокруг ферритового сердечника, и они могут быть установлены непосредственно на печатной плате с помощью 2-проводных соединений. Это должно отличаться от ферритового сердечника на шнуре питания, который не имеет обмоток и подавляет оба типа шума одновременно.

  • Защитные кожухи: Они устанавливаются непосредственно на плату и могут быть заземлены на корпус или внутреннюю сеть GND.Некоторые компании могут производить индивидуальные экранирующие банки, которые устанавливаются непосредственно на поверхность платы и обеспечивают полное ограждение компонентов.

  • Эластомеры и ленты: Их следует использовать в крайнем случае после добавления цепей фильтров электромагнитных помех и обеспечения применения наилучших методов компоновки для обеспечения низкого уровня электромагнитных помех. Эти материалы могут воздействовать на сопрягаемые поверхности и край платы, а также на любые небольшие зазоры в корпусе, где это необходимо.

Несмотря на то, что на рынке существует ряд решений для защиты от электромагнитных помех, при компоновке платы всегда следует учитывать электромагнитные помехи.С точки зрения CSWaP, вы должны стремиться отказаться от этих дополнительных защитных материалов, поскольку они увеличивают стоимость и вес системы. Опытная проектная компания может помочь вам взвесить различные варианты и найти лучшее решение для обеспечения соответствия требованиям EMC.

Не рискуйте использовать ферритовый шарик в следующей печатной плате. Вместо этого обратитесь к опытной дизайнерской фирме, которая понимает, как проектировать и создавать современную электронику, соблюдая при этом отраслевые стандарты.Если ваша компания выходит за рамки возможностей телекоммуникаций, центров обработки данных, аэрокосмических систем и встраиваемых систем с низким энергопотреблением, вам будет выгодно работать с опытной фирмой, занимающейся проектированием электроники. NWES помогает частным компаниям, производителям оборудования для аэрокосмической промышленности и оборонным компаниям разрабатывать современные печатные платы и создавать передовые встроенные технологии. Мы также напрямую установили партнерские отношения с компаниями EDA и передовыми производителями печатных плат, соответствующих требованиям ITAR, и позаботимся о том, чтобы ваша следующая высокоскоростная цифровая система была полностью производимой в масштабе. Свяжитесь с NWES для консультации.



Готовы приступить к следующему дизайнерскому проекту?




Ферритовые бусины | RS Components

Ферритовые бусины, также известные как ферритовые дроссели, являются пассивными устройствами и используются для ограничения высокочастотных сигналов в электронных компонентах. Феррит становится резистивным в предполагаемом диапазоне частот и расходует энергию шума в виде тепла.


Как работает

ферритовый бусины ?

Ферритовый буртик соединен последовательно с шиной источника питания и часто объединяется с конденсаторами для заземления по обе стороны от буртика. Это затем формирует сеть фильтра нижних частот, дополнительно уменьшая высокочастотный шум источника питания. Используйте SPICE (программу моделирования с акцентом на интегральную схему) или другой аналогичный инструмент, чтобы гарантировать, что любые антирезонансные пики, вызванные ферритом или индуктивной структурой печатной платы, не нарушают целевой предел импеданса.


Феррит

Бусины входят в комплект в две категории :

Бусины с высокой добротностью – обычно используются в качестве резонаторов и не должны использоваться в цепях изоляции питания

Бусины с низкой добротностью – их также называют абсорбирующими шариками, они несут потери и образуют хорошие сети фильтров, потому что они предназначены для поглощения высокочастотных шумовых токов и отвода их в виде тепла Феррит Бусины?

Убедитесь, что любое падение напряжения не приводит к падению целевой шины питания ниже рекомендуемых условий эксплуатации устройства

Ферритовый валик является индуктивным, поэтому не используйте его с разделительными конденсаторами с высокой добротностью

Применение ферритовых бусин правильно может быть эффективным и недорогим способом снижения высокочастотного шума и переходных процессов при переключении


Где

Феррит Используется бусина ?

Устранение высокочастотных электромагнитных помех в любой схеме

Электронные устройства, такие как мобильные телефоны

Компьютеры и ноутбуки

ТВ-тюнеры

Аудиоплееры

DVD-дисков

Игровые системы

Ферритовые бусины – Palomar Engineers®

Ферритовые шарики используются для развязки радиочастот и паразитного подавления.При размещении над проводом, кабелем или коаксиальным кабелем они подавляют синфазный ток, протекающий по проводу или пучку проводов или за пределами экрана коаксиального кабеля, но не влияют на сигнал внутри коаксиального кабеля или провода (дифференциальный ток).

Для подавления синфазных помех, микс 31 эффективен в диапазоне 1-300 МГц, микс 43 работает в диапазоне 25-300 МГц, Mix 61 – для 200-2000 МГц, а микс 77 – в диапазоне 0,1-50 МГц. Это частоты мешающего сигнала, который необходимо устранить, а не рабочие частоты оборудования, которое необходимо защитить.См. Раздел Выбор смеси для других приложений.

Размеры SNAP ON для кабеля Heliax и коаксиального кабеля

В таблице ниже показаны продукты SLIP ON и SNAP ON для различных популярных кабелей Heliax и Coax. Это правильный размер для изготовления дросселей с гильзой – технические подробности см. В таблице выше.


Ферритовые шарики
используются для развязки радиочастот и паразитного подавления. При размещении над проводом, кабелем или коаксиальным кабелем они подавляют синфазный ток, протекающий по проводу или пучку проводов или за пределами экрана коаксиального кабеля, но не влияют на сигнал внутри коаксиального кабеля или провода (дифференциальный ток).

Для подавления синфазных помех, микс 31 эффективен в диапазоне 1-300 МГц, микс 43 работает в диапазоне 25-300 МГц, Mix 61 – для 200-2000 МГц, а микс 77 – в диапазоне 0,1-50 МГц. Это частоты сигнала помех, которые необходимо устранить, а не рабочие частоты оборудования, которое необходимо защитить. См. Раздел Выбор смеси для других приложений.

ТЕПЕРЬ С КОЛИЧЕСТВЕННЫМИ ЦЕНАМИ ДЛЯ КЛУБНЫХ, ОБЪЕМНЫХ ПОКУПАТЕЛЕЙ!

Размеры борта показаны на рисунке ниже и в таблице как A, B, C

Размеры ферритового шарика

Указание по применению: Используйте импедансы для каждого шарика на желаемой частоте, чтобы выбрать количество шариков, необходимое для желаемого Z.Например, если у вас есть коаксиальный кабель RG-8 с сопротивлением 50 Ом и вы хотите, чтобы сопротивление подавления составляло 500 Ом на частоте 10 МГц, вы можете проверить столбец FB102 (поскольку FB102 будет пропускать RG-8 через свой центральный идентификатор) на частоте 10 МГц и обнаружить, что Mix 31 имеет Z 108 Ом / бисерин, а Mix 43 имеет Z 91 Ом / бисерин. Для сопротивления 500 Ом нам потребуется 5 бусинок Mix 31 или 6 бусинок Mix 43, чтобы они имели сопротивление более 500 Ом. Mix 31 имеет лучший отклик ниже 10 Mhz, но выше 10 Mhz mix 31 и mix 43 очень близки. Если вам нужно больше Z, просто используйте больше бусинок последовательно на кабеле или используйте больше витков через бусинку с большим внутренним диаметром (например.грамм. ИСПОЛЬЗУЙТЕ FB102-31 для 4 витков RG-8X для 16-кратного увеличения Z на борт – примеры см. На рисунках ниже). Используйте Mix 61 для VHF и выше для подавления RFI / EMI и ниже 30 Mhz для трансформаторов импеданса с несколькими коэффициентами (балансирующие / ununs). См. Раздел Выбор смеси для других приложений.

Для кабелей очень большого размера используйте FB400-31 с внутренним диаметром 3 дюйма (76 мм).

Таблица сравнения частотных диапазонов

(размер FB56-xx)

Пример увеличения сопротивления дроссельной заслонки в синфазном режиме многооборотного двигателя (FB56-43)

Сравнение относительных размеров ферритовых шариков

Размеры слева направо: FB56 (ID =.25 дюймов), FB102 (ID = 0,505 дюйма), FB103 (ID = 0,77 дюйма)

SLIP ON Размеры для кабеля Heliax и коаксиального кабеля

В таблице ниже показаны продукты SLIP ON и SNAP ON для различных популярных кабелей Heliax и Coax. Это правильный размер для изготовления балунов с рукавами.

Каскадные синфазные дроссели / линейные изоляторы / балуны 1: 1

Вот простая идея, которая экономически эффективна и проста в реализации с использованием ферритовых шариков FB102-31 с кабелем размером RG-58 (1/4 ″). Возьмите бортик FB102-31 и вставьте 4 витка RG58, разводя их на 360 градусов, чтобы минимизировать влияние емкости.4 оборота дают в 16 раз большее сопротивление одиночного борта. Допустим, у вас проблема с помехами на частоте 7 МГц. Типичное сопротивление дросселирования на частоте 7 МГц для FB102-31 согласно приведенной выше таблице составляет около 70 Ом на один оборот через центр борта. С 4 витками у нас будет 16 x 70 = 1120 Ом, а с двумя последовательными дросселями на кабеле мы получим 2240 Ом, что довольно неплохо для бусинок за 11 долларов. На рисунке ниже показано, как используются эти бусины. Эта технология намотки также применима к ферритовым разъемным бусинам FSB-1/2 с защелкивающимся разъемом, которые вмещают 3 витка коаксиального кабеля RG-58, к которому уже подключен разъем.

Нужен еще больший удушающий импеданс? Используйте тороид большего диаметра, например FT240-43 (лучше всего выше 10 МГц) или 31 микс (лучше всего ниже 10 МГц) и поместите 12-14 витков RG58 на тороид, как показано ниже. Наш Super Choker очень похож на пример тороидального дросселя, показанный ниже, но использует несколько тороидов FT240 и полезен для кабеля большего размера 1/2 дюйма, такого как RG-213, RG-8 и т. Д. Вы можете заказать бусины FB102 и FT. -240-31 из информации на этой странице и FT-240-43 на странице Ферритовые тороидальные сердечники.
Примеры многооборотных дросселей / линейных изоляторов RG-58

RG58 4 включения 2 FB102-31 для сопротивления дросселирования 2000 Ом

RG58 12 включений FT240-43 при сопротивлении дросселирования 4000-6000 Ом

Есть вопрос об использовании ферритов? Напишите нам по адресу Sales @ Palomar-Engineers.com и будем рады ответить на ваш вопрос.

Handy Wire Справка о размере необходимого размера ферритовых бусин

————————————————– / ———————————————————

Разъем уже подключен к кабелю? См. «Защелкивающиеся ферритовые бусины» для удобной установки на кабели с уже установленным разъемом.

Ферритовый шарик, чип ферритовый шарик, ферритовый сердечник – твердый и разделенный сердечник

Помехи могут быть неприятным препятствием, если они влияют на функциональность вашей цепи или выход электрического устройства.Использование ферритового шарика или ферритового сердечника может помочь свести к минимуму любые помехи сигнала, которые могут возникнуть, и помогает всему работать должным образом. Они могут быть самых разных форм и размеров, поэтому вы можете выбрать тот, который подходит для вашего желаемого приложения.

Здесь вы можете найти полный ассортимент ферритовых шариков для подавления электромагнитных помех или любого другого применения, которое может быть актуальным. У нас есть ферритовые бусины, чип-ферритовые бусины и ферритовые сердечники для ведущих производителей, таких как ферритовые сердечники Laird и ферритовые бусины Wurth Electronics.Просмотрите наш ассортимент ниже и получите необходимые вам качественные компоненты.

Что такое ферритовые бусинки, микросхемы и сердечники?

Феррит – это тип керамического соединения, в котором оксид железа смешивается с дополнительными металлическими элементами, что делает их ферримагнитными, то есть они могут намагничиваться. Этому материалу можно придать форму ферритовых колец, которые затем помещают вокруг кабелей, чтобы создать физическую блокировку для электромагнитного шума, будь то шипение, гул или что-то еще. Это то, из чего сделаны ферритовые сердечники и бусины.

Это предотвращает влияние этих помех на ваше оборудование, таких как шум внешнего сигнала или шум, идущий по кабельной линии, который может создать проблемы с нормальной работой. Все, что нужно, – это добавить ферритовый сердечник снаружи кабеля, и все готово.

Типы ферритовых компонентов

Ферритовые бусины

Эти пассивные устройства, также называемые ферритовыми блоками, ферритовыми кольцами или ферритовыми дросселями, представляют собой катушку индуктивности, которая может подавлять высокочастотный электронный шум за счет рассеивания высокочастотного тока. .Они могут блокировать электромагнитные помехи (EMI) как от устройства, так и от устройства.

Если устройство создает радиочастотную (РЧ) энергию, которая может передаваться по кабелю, можно использовать ферритовый шарик, чтобы уменьшить ее в рамках нормативной безопасности для этого типа энергии. В качестве альтернативы, если присутствуют другие источники электромагнитных помех, ферритовый шарик препятствует тому, чтобы кабель вел себя как антенна и не принимал эти помехи.

Вы обычно увидите их в ящиках, уже подключенных к различным кабелям для электронных устройств в вашем доме, уже предварительно подключенных для вашего удобства.

Чип ферритовые бусины

Эти ферритовые бусины устанавливаются непосредственно в цепи, называемые ферритовыми бусинами для устройств поверхностного монтажа (SMD). В современных печатных платах (PCB) будут использоваться ферритовые чипы, чтобы попытаться предотвратить электромагнитные помехи в электронных схемах, которые могут исходить от других компонентов на той же плате.

Они примерно того же размера, что и компоненты конденсатора или резистора SMD, что означает, что они не будут мешать работе на печатной плате.

Ферритовые сердечники

Иногда для ферритовых бусинок используется другое название, но обычно ферритовые сердечники предназначены для выполнения более тяжелых задач с индукторами.В них используется тот же принцип, что и в ферритовых шариках, и их часто можно встретить в сигнальных трансформаторах и силовых трансформаторах.

Как работают ферритовые компоненты?

Ферритовые бусины будут подключены последовательно с линией электропитания, обычно в сочетании с конденсаторами с обеих сторон для заземления борта. Они используют закон Фарадея – магнитный сердечник, обернутый вокруг проводника, индуцирует обратную электромагнитную частоту (ЭДС) при воздействии высокочастотного сигнала, уменьшая частотную характеристику феррита.

Обеспечивает источник импеданса для сигналов, проходящих по линии. Обеспечиваемый импеданс изменяется в зависимости от тока нагрузки и падения напряжения. В конечном итоге сеть пассивного фильтра нижних частот формируется за счет добавления ферритового сердечника, дополнительно уменьшающего высокочастотный шум источника питания и рассеивания высокочастотной энергии в виде тепла.

Для чего используются ферритовые сердечники?

Обычно вы найдете ферритовые бусины на бытовых электронных устройствах, которые подключаются к сети, с ферритовыми сердечниками на конце, ближайшем к тому, где он подключается к устройству.Ферритовые сердечники также представляют собой один из более простых и недорогих способов установки интерференционного фильтра на уже существующие электронные кабели с помощью зажимных ферритовых сердечников или разъемных ферритовых бусин.

Обычно они используются для поддержания целостности сигналов по проводу, что делает их ценным дополнением к кабелям данных в вычислительном (USB-кабели, видеокабели и т. Д.) И медицинском оборудовании, где требуются точные показания.

Трансформаторы, высокочастотные проводники и антенны также обычно используют ферритовые сердечники как часть их целостной конструкции, чтобы поддерживать надлежащую функциональность без помех от электромагнитных помех или чрезмерной радиочастотной энергии.

Во многих электронных устройствах также используются ферритовые шарики, включая компьютеры, ноутбуки и игровые системы. Сотовые телефоны также включают их в свой дизайн в виде ферритовых чипов.

Обеспечение высококачественными ферритовыми шариками и сердечниками

В наш широкий ассортимент расходных материалов для электронного экранирования входит множество различных форм ферритовых шариков, сердечников и микросхем для различных применений. Отфильтруйте наши продукты по вашим требованиям и найдите идеальные ферритовые дроссели, которые обеспечат защиту от помех, в которой нуждается ваше оборудование.

Мы обслуживаем Америку более 90 лет, предоставляя нашим клиентам первоклассное обслуживание и лучшие электронные компоненты, когда они в них требуются.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.