Φίλτρο φερρίτη. Φίλτρο φερρίτη: σε τι χρησιμεύουν οι κύλινδροι στα άκρα των καλωδίων υπολογιστών; Κουμπωτά φίλτρα καλωδίων φερρίτη - αρχή λειτουργίας
Οθόνες, εκτυπωτές, βιντεοκάμερες και άλλος εξοπλισμός υπολογιστών, ένας κύλινδρος φερρίτη σε πλαστικό κέλυφος.
Σε τι χρησιμεύει;
Ένας κύλινδρος φερρίτη είναι μια ασπίδα που προστατεύει από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και παρεμβολές: αποτρέπει την παραμόρφωση του σήματος που μεταδίδεται μέσω του εξωτερικού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και επίσης αποτρέπει την ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικό πεδίο(παρεμβολές) από το καλώδιο στο εξωτερικό περιβάλλον.
Σε τι βασίζεται η αρχή της προστασίας;
Ο εσωτερικός και ο εξωτερικός εξοπλισμός υπολογιστών μπορούν να λειτουργήσουν ως μικροσκοπικές κεραίες καθώς μετατρέπουν τον λεγόμενο θόρυβο τάσης και ρεύματος σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Τα μη θωρακισμένα εκπέμπουν θόρυβο λόγω του θορύβου κοινής λειτουργίας που ρέει μέσω των χάλκινων αγωγών τους, δηλαδή ρεύμα υψηλής συχνότητας που ρέει προς την ίδια κατεύθυνση μέσω όλων των αγωγών. Αυτό το ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο συγκεκριμένου μεγέθους και κατεύθυνσης.
Ο φερρίτης είναι ένας σιδηρομαγνήτης που δεν άγει ηλεκτρικό ρεύμα (δηλαδή, ο φερρίτης είναι μαγνητικός μονωτής) Τα δινορεύματα δεν δημιουργούνται στους φερρίτες και ως εκ τούτου επαναμαγνητίζονται πολύ γρήγορα - σε χρόνο με τη συχνότητα του εξωτερικού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (σε αυτό βασίζεται η αποτελεσματικότητα των προστατευτικών ιδιοτήτων τους).
Δακτύλιοι φερρίτη χωρίς κέλυφος μπορούν επίσης να βρεθούν μέσα στο μπλοκ.
Πώς να αυξήσετε την αποτελεσματικότητα μείωσης του θορύβου του φερρίτη
1. Αυξήστε το μήκος του τμήματος που καλύπτεται από τον πυρήνα φερρίτη.
2. Αυξήστε τη διατομή του πυρήνα φερρίτη.
3. Η εσωτερική διάμετρος του φερρίτη πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά (ιδανικά ίση) με την εξωτερική διάμετρο.
4. Εάν επιτρέπεται χαρακτηριστικά σχεδίουζεύγη καλωδίου-φερρίτη, μπορείτε να κάνετε πολλές στροφές (συνήθως μία ή δύο) γύρω από τον πυρήνα φερρίτη.
Για να συνοψίσουμε τα παραπάνω, μπορούμε να πούμε ότι ο καλύτερος πυρήνας φερρίτη είναι ο μεγαλύτερος και παχύτερος που μπορεί να τοποθετηθεί σε έναν συγκεκριμένο. Σε αυτή την περίπτωση, η εσωτερική διάμετρος του φερρίτη θα πρέπει, αν είναι δυνατόν, να συμπίπτει με την εξωτερική διάμετρο.
Πώς να χρησιμοποιήσετε τον φερρίτη
Μερικές φορές στην πώληση μπορείτε να βρείτε αποσπώμενους φερρίτες σε πλαστικό κέλυφος (σωλήνας συρρίκνωσης θερμότητας) με δύο μάνδαλα. Πώς να τα χρησιμοποιήσετε;
Ο ανοιχτός κύλινδρος φερρίτη τοποθετείται στο καλώδιο, το οποίο πρέπει να προστατεύεται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και παρεμβολές, περίπου 3 cm από την άκρη. Γίνεται ένας βρόχος γύρω από το κέλυφος του κυλίνδρου. Μετά από αυτό, το κέλυφος κουμπώνει στη θέση του. Για αξιοπιστία, μπορείτε να εξοπλίσετε το άλλο άκρο με έναν κύλινδρο φερρίτη.
Αντίο, παρεμβολές, γεια, ανόθευτο σήμα!..
Τα φίλτρα τσιπ φερρίτη έχουν σχεδιαστεί για να καταστέλλουν τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές σε διάφορα εξαρτήματα ηλεκτρονικού εξοπλισμού που χρησιμοποιούν εξαρτήματα υψηλής πυκνότητας, υψηλές συχνότητες λειτουργίας, όπου απαιτείται υψηλό επίπεδο θορύβου και μείωση των επιπέδων EMI. Ταϊβανέζικη εταιρεία χρησιμοποιεί τα περισσότερα σύγχρονες τεχνολογίες, παράγει ένα ευρύ φάσμα φίλτρων τσιπ φερρίτη πολλαπλών στρώσεων με εξαιρετική σχέση τιμής-ποιότητας.
Ένα φίλτρο φερρίτη είναι ένα παθητικό ηλεκτρικό εξάρτημα που χρησιμοποιείται για την καταστολή του θορύβου υψηλής συχνότητας στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Τα σφαιρίδια φίλτρου φερρίτη σχεδιάζονται με τη μορφή κοίλου κυλίνδρου, δακτυλίου ή δακτυλίου φερρίτη, μέσα στον οποίο διέρχεται ένας αγωγός ρεύματος. Για να αυξηθεί η αυτεπαγωγή του φίλτρου φερρίτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια σπειροειδής περιέλιξη πολλαπλών στροφών. Τα φίλτρα φερρίτη χρησιμοποιούνται τόσο στα καλώδια σήματος για τη μείωση των εξωτερικών παρεμβολών όσο και στα καλώδια τροφοδοσίας για τη μείωση των δικών τους παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων.
Πολυστρωματικά φίλτρα τσιπ φερρίτη
Για επιφανειακή τοποθέτηση, ο σχεδιασμός των φίλτρων φερρίτη πραγματοποιείται μέσω της χρήσης τεχνολογίας πολυστρωματικής δομής φιλμ. Για να αυξηθεί η απόδοση των φίλτρων σε μικρούς όγκους, απαιτείται επαγωγή υψηλής πυκνότητας. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται μια ενιαία περιέλιξη κατασκευασμένη σε δομή μεμβράνης πολλαπλών στρώσεων.
Σε κάθε στρώμα ενός λεπτού υποστρώματος, σχηματίζεται μια δομή μεμβράνης περιέλιξης μισής στροφής. Μια στροφή της περιέλιξης εκτελείται σε δύο στρώματα. Με πυροσυσσωμάτωση δεκάδων ή εκατοντάδων στρωμάτων συνδέονται τμήματα αγωγών, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένα τρισδιάστατο πηνίο με μια ράβδο φερρίτη στο εσωτερικό του. Τα στρώματα μπορούν να τοποθετηθούν τόσο στο οριζόντιο επίπεδο (τυπική σχεδίαση) όσο και στο κατακόρυφο επίπεδο (φίλτρα για την περιοχή μικροκυμάτων άνω του 1 GHz). Το σχήμα 1 δείχνει τις τοπολογίες στρώματος στη δομή του φίλτρου τσιπ φερρίτη.
Η δομή χρησιμοποιεί φιλμ φερρίτη μαγγανίου-ψευδάργυρου και νικελίου-ψευδάργυρου. Η χρήση διαφορετικών υλικών φερρίτη, μεγεθών και τοπολογιών στρώματος παρέχει φίλτρα τσιπ με διαφορετικές παραμέτρους.
Το σχήμα 2 δείχνει τη δομή ενός φίλτρου τσιπ με μια οριζόντια τοπολογία ενσωματωμένων στρωμάτων περιέλιξης.
Η χρήση μιας πρόσθετης δομής πηνίου αντί για μια συμβατική μονολιθική ράβδο φερρίτη επιτρέπει υψηλότερη αντίσταση σε μικρότερη συσκευασία. Στην πραγματικότητα, ένα συγκεκριμένο μέρος των φίλτρων τσιπ φερρίτη είναι σχεδιασμένο ακριβώς όπως μια ράβδος φερρίτη με δύο ηλεκτρόδια.
Τα φίλτρα τσιπ φερρίτη για φιλτράρισμα ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τεχνολογία πολλαπλών στρώσεων με χρήση σιδηρομαγνητικών υλικών νικελίου-ψευδαργύρου. Το σχήμα 3 δείχνει τη δομή και τη διαδικασία σχηματισμού των πολυστρωματικών φίλτρων τσιπ φερρίτη. Η δομή του πηνίου διαμορφώνεται σε πολλά στρώματα υλικού φερρίτη.
Η τεχνολογία για την παραγωγή πολυστρωματικών φίλτρων φερρίτη EMI είναι ακριβώς η ίδια με την παραγωγή επαγωγέων τσιπ πολλαπλών στρώσεων. Μόνο σε αυτά χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι υλικών για το σχηματισμό στρωμάτων φερρίτη. Για φίλτρα τσιπ φερρίτη χρησιμοποιείται υλικό με υψηλή απορρόφηση και για επαγωγείς τσιπ, αντίθετα, με μικρότερη απορρόφηση σε υψηλές συχνότητες.
Τα φίλτρα τσιπ φερρίτη μοιάζουν πολύ στην εμφάνιση με τους κεραμικούς πυκνωτές. Το σχήμα 4 δείχνει εμφάνισηΦίλτρο τσιπ φερρίτη Chilisin.
Κύριες παράμετροι των φίλτρων τσιπ φερρίτη Chilisin
Οι κύριες παράμετροι με τις οποίες επιλέγονται τα φίλτρα τσιπ είναι: εύρος συχνοτήτων λειτουργίας, σύνθετη αντίσταση σε συχνότητα δοκιμής 100 MHz (σε Ohms), αντίσταση DC (σε Ohms), μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα, επιτρεπόμενη απόκλιση σύνθετης αντίστασης από την ονομαστική, συντελεστής μορφής ( περίβλημα διαστάσεις), καθώς και το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας.
Η ονομαστική αντίσταση δίνεται συνήθως σε συχνότητα 100 MHz. Για την περιοχή μικροκυμάτων, δίνονται τυπικές τιμές αντίστασης σε συχνότητα 1000 MHz.
Η επιτρεπόμενη απόκλιση από την ονομαστική τιμή δίνεται σε σχετικές μονάδες. Οι διαστάσεις, η βαθμολογία σύνθετης αντίστασης και η εξάπλωση της σύνθετης αντίστασης περιλαμβάνονται στο όνομα του εξαρτήματος. Για να επιλέξετε το απαιτούμενο φίλτρο, είναι σημαντικό να γνωρίζετε άλλες παραμέτρους που δεν αναφέρονται στο όνομα. Δίνονται στην τεχνική τεκμηρίωση για το εξάρτημα. Αυτό:
- Αντοχή επαγωγής συνεχούς ρεύματος (σε Ohms);
- μέγιστο ρεύμα λειτουργίας στο οποίο το υλικό του επαγωγέα φερρίτη δεν κορεστεί (σε mA).
- τύπος απόκρισης συχνότητας αντίστασης.
Ο Πίνακας 1 δείχνει πιθανά μεγέθη για φίλτρα τσιπ φερρίτη Chilisin.
Πίνακας 1. Τυπικά μεγέθη φίλτρων τσιπ φερρίτη Chilisin
| Κώδικας | Μέγεθος (ΜxΠxΥ), mm | Κωδικός ΜΠΕ |
| 060303 | 0,6×0,3×0,3 | 0201 |
| 100505 | 1,0×0,5×0,5 | 0402 |
| 160808 | 1,6×0,8×0,8 | 0603 |
| 201209 | 2,0×1,2×0,9 | 0805 |
| 201212 | 2,0×1,2×1,25 | 0805 |
| 321611 | 3,2×1,6×1,1 | 1206 |
| 321616 | 3,2×1,6×1,6 | 1206 |
| 322513 | 3,2×2,5×1,3 | 1210 |
| 451616 | 4,5×1,6×1,6 | 1806 |
| 453215 | 4,5×3,2×1,5 | 1812 |
Ονομαστικό ρεύμα
Αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα συνεχούς ρεύματος που μπορεί να διαρρέει το τσιπ φίλτρου. Για τους φερρίτες, ορίζεται ως ένα ρεύμα στο οποίο η θέρμανση του εξαρτήματος δεν υπερβαίνει τους 20°C. Με υψηλότερα ρεύματα που διαρρέουν το εξάρτημα, ο φερρίτης γίνεται κορεσμένος και, ως αποτέλεσμα, η σύνθετη αντίσταση μειώνεται έως και 25%.
Αντίσταση DC
Η τιμή αντίστασης DC ενός φίλτρου τσιπ εξαρτάται από το μήκος του τσιπ, τον αριθμό των στρωμάτων στον φερρίτη, το πάχος και τη διαμόρφωση. Η αντίσταση μετριέται σε θερμοκρασία δωματίου. Τα φίλτρα τσιπ έχουν αντίσταση συνεχούς ρεύματος που κυμαίνεται από αρκετά mOhms έως αρκετά Ohm, ανάλογα με τον τύπο.
Χαρακτηριστικά συχνότητας αντίστασης φίλτρων τσιπ φερρίτη
Το ισοδύναμο κύκλωμα ενός φίλτρου τσιπ φερρίτη είναι μια επαγωγή και αντίσταση που συνδέονται σε σειρά.
Το μέγεθος της αντίστασης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συχνότητα του σήματος διέλευσης. Τα φίλτρα φερρίτη EMI είναι επαγωγείς με υψηλές απώλειες αντιστροφής μαγνήτισης. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι η κύρια διαφορά μεταξύ των φίλτρων τσιπ και των επαγωγέων τσιπ.
Τα φίλτρα τσιπ είναι κατασκευασμένα από ειδικούς φερρίτες με υψηλές απώλειες αντιστροφής μαγνήτισης. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας. Η θερμότητα παράγεται μέσω ενεργητικής αντίστασης, όχι μέσω επαγωγής! Η σύνθετη αντίσταση ενός φίλτρου τσιπ καθορίζεται από δύο στοιχεία: ενεργό και αντιδραστικό. Τύπος για τον προσδιορισμό της σύνθετης αντίστασης:
όπου R είναι το ενεργό συστατικό και X είναι το αντιδραστικό συστατικό. Και τα δύο στοιχεία εξαρτώνται από τη συχνότητα. Η τεκμηρίωση για την επαγωγή του τσιπ για κάθε σειρά παρέχει τα χαρακτηριστικά συχνότητας της σύνθετης αντίστασης και των στοιχείων της. Το σχήμα 5 δείχνει μια τυπική απόκριση συχνότητας αντίστασης ενός φίλτρου τσιπ φερρίτη. Το X είναι το αντιδραστικό μέρος της σύνθετης αντίστασης, το R είναι το ενεργό μέρος, το Z είναι η συνολική σύνθετη αντίσταση.
Όπως φαίνεται από το σχήμα, μετά τα 30 MHz η ενεργή αντίσταση υπερισχύει της αντιδραστικής. Κάτω από τη συχνότητα συντονισμού, η σύνθετη αντίσταση του στοιχείου καθορίζεται ουσιαστικά από την επαγωγική συνιστώσα. Στην περιοχή των 50...100 MHz η κατάσταση αλλάζει. Η ενεργή συνιστώσα των απωλειών κυριαρχεί με αυξανόμενη συχνότητα και η επαγωγική συνιστώσα τείνει στο μηδέν. Η σύνθετη αντίσταση των φίλτρων τσιπ αυξάνεται με τη συχνότητα, η οποία είναι επίσης χαρακτηριστική για τους επαγωγείς τσιπ. Το κύριο χαρακτηριστικό της επαγωγικής σύνθετης αντίστασης (Z) είναι η αντίδραση (X). Από την άλλη, δεδομένου ότι το φίλτρο βασίζεται σε υλικό φερρίτη, το οποίο έχει υψηλές απώλειες στις υψηλές συχνότητες, το κύριο χαρακτηριστικό στην περιοχή υψηλών συχνοτήτων είναι το ωμικό συστατικό (R). Σε σύγκριση με τη συμβατική επαγωγή, το φίλτρο τσιπ φερρίτη έχει καλύτερη ικανότητα απορρόφησης ενέργειας EMI, παρέχοντας αποτέλεσμα καταστολής θορύβου υψηλής συχνότητας.
Σύστημα χαρακτηρισμού για φίλτρα τσιπ φερρίτη πολλαπλών στρώσεων Chilisin
Το σχήμα 6 δείχνει το σύστημα ονομασίας για τα φίλτρα τσιπ φερρίτη Chilisin. Αυτό το σύστημα ονομασίας ισχύει για τις ακόλουθες σειρές φίλτρων φερρίτη EMI Chilisin: SB, GB, PB, UPB, NB, HF, VPB.
- το όνομα της σειράς καθορίζεται από την τεχνολογία, καθώς και από τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και εφαρμογής.
- Διαστάσεις σώματος: A, B, C, mm;
- τύπος συσκευασίας: T (τύπου καρούλι) – σε καρούλι, B (χύμα) – χύμα.
- η ονομαστική τιμή αντίστασης δίνεται σε συχνότητα δοκιμής 100 MHz, για παράδειγμα, 10...1000 Ohm.
- κωδικός για την εξάπλωση των επιτρεπόμενων τιμών αντίστασης από την ονομαστική. Η επιτρεπόμενη απόκλιση από την ονομαστική τιμή για διαφορετικές ομάδες δίνεται σε σχετικές μονάδες.
- κωδικοί απόκλισης: Y = ±25%; Μ = ±20%; Τ = ±30%.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για τα φίλτρα EMI φερρίτη δεν είναι τόσο σημαντική η υψηλή ακρίβεια της βαθμολογίας σύνθετης αντίστασης, αλλά η ακρίβεια της τιμής επαγωγής για επαγωγείς τσιπ φερρίτη.
Ο Πίνακας 2 δείχνει τις κύριες παραμέτρους για διάφορες σειρές φίλτρων τσιπ πολλαπλών στρώσεων φερρίτη που παράγονται από την Chilisin.
Πίνακας 2. Βασικές παράμετροι φίλτρων τσιπ φερρίτη Chilisin
| Ονομα | Κωδικός μεγέθους, mm/inch | Αντίσταση, Ohm | Όριο ρεύματος λειτουργίας, mA |
| Για κυκλώματα σήματος LF έως 1 GHz | |||
| ΝΕΟΣ! | 0603/0201 | 60…470 | 200…300 |
| 1005/0402 | 6…2500 | 100…500 | |
| 1608/0603 | 7…2700 | 200…500 | |
| 2012/0805 | 7…2700 | 100…600 | |
| 3216/1206 | 11…1500 | 200…600 | |
| 3216/1206 | 25…70 | 500 | |
| 3225/1210 | 26…2000 | 200…500 | |
| 4516/1806 | 33…170 | 500…600 | |
| 4532/1812 | 30…125 | 500 | |
| ΝΕΟΣ! | 0603/0201 | 10…600 | 100…500 |
| 1005/0402 | 6…330 | 100…500 | |
| 2012/0805 | 5…56 | 500…600 | |
| 3216/1206 | 8…60 | 500…600 | |
| 3216/1206 | 25…60 | 500 | |
| 3225/1210 | 32…120 | 500 | |
| 4516/1806 | 33…100 | 500…600 | |
| 4532/1812 | 70…150 | 500 | |
| 1608/0603 | 6…2700 | 200…500 | |
| 2012/0805 | 60…2700 | 200…500 | |
| 3216/1206 | 70…2700 | 300…500 | |
| 3216/1206 | 70 | 500 | |
| 1608/0603 | 10…1500 | 150…1000 | |
| 2012/0805 | 60…2000 | 400…800 | |
| 3216/1206 | 70…2000 | 400…800 | |
| 2012/0805 | 7…40 | 800…1000 | |
| 3216/1206 | 19…60 | 800…1000 | |
| Για ράγες ισχύος έως 1 GHz | |||
| ΝΕΟΣ! | 0603/0201 | 10…240 | 350…1000 |
| 1005/0402 | 7…120 | 1200…2000 | |
| 1608/0603 | 6…1500 | 500…4000 | |
| 2012/0805 | 5…1500 | 1000…6000 | |
| 3216/1206 | 7…1500 | 800…6000 | |
| 3225/1210 | 19…120 | 2500…4000 | |
| 4516/1806 | 19…1300 | 2000…6000 | |
| 4532/1812 | 19…1300 | 1500…6000 | |
| 1005/0402 | 10 | 2000 | |
| 1608/0603 | 10…1000 | 800…4000 | |
| 2012/0805 | 7…1000 | 1500…6000 | |
| 3216/1206 | 11…1500 | 800…6000 | |
| 3225/1210 | 60…90 | 3000…4000 | |
| 4516/1806 | 50…150 | 2000…6000 | |
| 4532/1812 | 30…130 | 3000…6000 | |
| ΝΕΟΣ! | 1005/0402 | 33…600 | 900…3000 |
| ΝΕΟΣ! | 1608/0603 | 26…330 | 1500…3300 |
| 1608/0603 | 10…180 | 2000…5000 | |
| 2012/0805 | 11…330 | 3000…6000 | |
| 2012/0805 | 50…120 | 5000…6000 | |
| 3216/1206 | 11…220 | 4500…6000 | |
| 4516/1806 | 60…110 | 4000…7000 | |
| 4532/1812 | 40…150 | 6000…9000 | |
| Για φιλτράρισμα αλυσίδων σήματος RF έως εύρος ζώνης 1 GHz | |||
| 1005/0402 | 3…240 | 250…500 | |
| 1608/0603 | 4…500 | 200…700 | |
| 2012/0805 | 80…300 | 400…500 | |
| 0603/0201 | 10…120 | 100…300 | |
| 1005/0402 | 6…600 | 200…500 | |
| 1608/0603 | 5…2500 | 100…700 | |
| 2012/0805 | 5…2700 | 200…800 | |
| 3216/1206 | 15…1500 | 300…600 | |
| Για φιλτράρισμα αλυσίδων σήματος μικροκυμάτων με εύρος ζώνης άνω του 1 GHz | |||
| 1005/0402 | 200…1000 | 250…450 | |
| 1005/0402 | 600…1800 | 200…300 | |
| Για φιλτράρισμα κυκλωμάτων μικροκυμάτων με εύρος ζώνης πάνω από 1 GHz και υψηλό ρεύμα | |||
| ΝΕΟΣ! | 1005/0402 | 120…220 | 700…1500 |
| Για φιλτράρισμα κυκλωμάτων υψηλού ρεύματος με εύρος ζώνης έως 1 GHz | |||
| 1608/0603 | 10…600 | 2000…6000 | |
Τυπικά χαρακτηριστικά συχνότητας αντίστασης φίλτρων τσιπ φερρίτη
Για να επιλέξετε ένα κατάλληλο φίλτρο τσιπ, είναι σημαντικό να γνωρίζετε και να λαμβάνετε υπόψη την απόκριση συχνότητας της σύνθετης αντίστασης. Παρακάτω, για αναφορά, είναι τυπικά χαρακτηριστικά συχνότητας αντίστασης για αρκετές δημοφιλείς σειρές φίλτρων τσιπ που χρησιμοποιούνται για φιλτράρισμα σε κυκλώματα σήματος και ισχύος.
Σειρά GB
Το σχήμα 7 δείχνει τυπικά χαρακτηριστικά συχνότητας της σειράς GB.
Καθώς αυξάνεται η συχνότητα, αυξάνεται η αντίσταση του φίλτρου. Το φίλτρο χρησιμοποιείται σε κυκλώματα σχετικά χαμηλής συχνότητας με συχνότητες λειτουργίας έως 1 GHz.
Σειρά HF
Ο σχεδιασμός της νέας σειράς υψηλής συχνότητας φίλτρων τσιπ φερρίτη HF με ζώνη συχνοτήτων λειτουργίας πάνω από 1 GHz χρησιμοποιεί όχι μια διαμήκη διάταξη στρωμάτων (οριζόντια), αλλά μια εγκάρσια (κάθετη). Το σχήμα 8 δείχνει την απόκριση συχνότητας σύνθετης αντίστασης του φίλτρου τσιπ της σειράς HF100505T.
Φίλτρο τσιπ σειράς PBY
Το σχήμα 9 δείχνει την απόκριση συχνότητας της σύνθετης αντίστασης του φίλτρου τσιπ φερρίτη της σειράς PBY, που έχει σχεδιαστεί για χρήση σε κυκλώματα υψηλού ρεύματος με ρεύματα λειτουργίας έως 6 A.
Επιλογή και εφαρμογή φίλτρων τσιπ Chilisin
Για να επιλέξετε τον βέλτιστο τύπο φίλτρου τσιπ φερρίτη, προσδιορίζεται πρώτα το φάσμα παρεμβολών, το απαιτούμενο επίπεδο καταστολής και το εύρος των ρευμάτων λειτουργίας. Με βάση τις συνθήκες εφαρμογής, επιλέγεται η σύνθετη αντίσταση και η επιτρεπόμενη αντίσταση DC του φίλτρου τσιπ. Με βάση τις παραμέτρους που λαμβάνονται, επιλέγεται μια σειρά και τύπος φίλτρου τσιπ με την απαιτούμενη ζώνη αποτελεσματικής καταστολής θορύβου. Η τρέχουσα τιμή και η αντίσταση είναι ιδιαίτερα σημαντικές κατά την εγκατάσταση φίλτρων τσιπ σε κυκλώματα ισχύος. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να επιλέξετε τύπους που διασφαλίζουν ότι το φίλτρο λειτουργεί χωρίς κορεσμό. Η τιμή αντίστασης DC θα εξασφαλίσει την ελάχιστη πτώση τάσης.
Πίνακας 3. Χαρακτηριστικές τιμές αντίστασης για διάφορα κυκλώματα
Τυπικές εφαρμογές για φίλτρα τσιπ φερρίτη είναι:
- φιλτράρισμα "κουδουνίσματος" σε γραμμές δεδομένων.
- αποσύνδεση τάσης τροφοδοσίας.
- αποσύνδεση γης.
Το αποτέλεσμα φιλτραρίσματος αυξάνεται με:
- χρησιμοποιώντας πυκνωτές διακλάδωσης συνδεδεμένους στη γείωση. Η επιλογή της τιμής του πυκνωτή εξαρτάται από το φάσμα παρεμβολών και τη συχνότητα εξασθένησης.
- χαμηλή αντίσταση εξόδου της πηγής.
Τα φίλτρα τσιπ εγκαθίστανται συνήθως όσο το δυνατόν πιο κοντά στη συσκευή πηγής παρεμβολών προκειμένου να μειωθεί το πραγματικό μήκος του καλωδίου της κεραίας με θόρυβο υψηλής συχνότητας.
Εγκατάσταση φίλτρων EMI σε σημεία σύνδεσης καλωδίου διασύνδεσης
Η μεγαλύτερη καταστολή των παρεμβολών στα καλώδια διασύνδεσης μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση φίλτρων τσιπ φερρίτη στα σημεία σύνδεσης των καλωδίων. Όταν σχεδιάζετε μια πλακέτα, είναι πολύ σημαντικό να διασφαλίζετε μια ελάχιστη αντίσταση σε υψηλές συχνότητες μεταξύ του ακροδέκτη γείωσης (GND) του φίλτρου EMI στο πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςκαι μεταλλικό σώμα.
Φιλτράρισμα σε λεωφορεία σήματος ρολογιού
Τα σήματα ρολογιού υψηλής συχνότητας είναι πηγές παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων. Το ρολόι και οι συχνότητες θορύβου μπορεί να είναι κοντά η μία στην άλλη. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν φίλτρα με υψηλό συντελεστή εξασθένησης και απότομη κλίση απόκρισης συχνότητας - φίλτρα τσιπ φερρίτη για γραμμές μετάδοσης σήματος υψηλής ταχύτητας.
Εγκατάσταση φίλτρων EMI σε διαύλους σήματος
Οι παράλληλοι δίαυλοι δεδομένων περιέχουν πολλαπλές γραμμές σήματος που αλλάζουν ταυτόχρονα. Η αλλαγή των σημάτων στους διαύλους διευθύνσεων και δεδομένων προκαλεί σημαντική αύξηση παλμικό ρεύμαπου ρέει στο έδαφος (GND) και κυκλώματα ισχύος. Επομένως, είναι απαραίτητο να περιοριστεί το ρεύμα που διαρρέει τις γραμμές σήματος.
Τοποθέτηση τσιπ φίλτρων στα σημεία σύνδεσης καλωδίων LVDS
Η καλωδιακή σύνδεση μεταξύ της μητρικής πλακέτας του φορητού υπολογιστή και της οθόνης LCD αυξάνει το επίπεδο θορύβου που εκπέμπεται από τον υπολογιστή λόγω των αρμονικών σημάτων LVDS και των παρεμβολών από ολοκληρωμένα κυκλώματαβρίσκεται κατά μήκος της γραμμής μετάδοσης σήματος. Δεδομένου ότι η συχνότητα των μεταδιδόμενων σημάτων LVDS φτάνει τα εκατοντάδες megahertz, συνιστάται η χρήση φίλτρων τσιπ σειράς NB για την αποφυγή παραμόρφωσης κυματομορφής σήματος και την καταστολή παρεμβολών κοινής λειτουργίας. Κατά τη μετάδοση διαφορικών σημάτων LVDS, οι μαγνητικές ροές που δημιουργούνται από το ρεύμα ροής ακυρώνονται, με αποτέλεσμα μειωμένες παρεμβολές. Ωστόσο, η παρουσία ανακλώμενων σημάτων μπορεί να οδηγήσει σε άνισα ρεύματα που ρέουν μέσα από ζεύγη αγωγών. Σε αυτήν την περίπτωση, τα τσοκ κοινής λειτουργίας λειτουργούν ως μετασχηματιστές για την εξισορρόπηση των ρευμάτων, γεγονός που μειώνει τελικά το επίπεδο ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής.
Καταστολή θορύβου στη διεπαφή LCD
Ο ελεγκτής γραφικών συνδέεται με τα προγράμματα οδήγησης LCD με πολλαπλές γραμμές σήματος που αλλάζουν ταυτόχρονα. Αυτές οι μεταγωγές προκαλούν ένα μεγάλο παλμικό ρεύμα να ρέει μέσω των κυκλωμάτων ισχύος και γείωσης. Επομένως, το ρεύμα θα πρέπει να περιοριστεί σε γραμμές σήματος. Τα φίλτρα τσιπ φερρίτη της σειράς NB είναι κατάλληλα για αυτούς τους σκοπούς. Σε γραμμές σήματος ρολογιού, ειδικά σε αυτές που λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες και σε υψηλά επίπεδα παρεμβολών, χρησιμοποιούνται φίλτρα της σειράς HF ή HP, τα οποία έχουν υψηλό συντελεστή εξασθένησης και απότομες κλίσεις απόκρισης συχνότητας. Παρεμβολές που προκαλούνται από παροδικά ρεύματα εμφανίζονται επίσης σε κυκλώματα ισχύος. Επομένως, για την καταστολή παρεμβολών στα κυκλώματα ισχύος, εγκαθίστανται φίλτρα τσιπ φερρίτη, καθώς και πυκνωτές διακλάδωσης. Ο Πίνακας 4 δείχνει παραδείγματα τυπικών εφαρμογών φίλτρων τσιπ φερρίτη σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Πίνακας 4. Τυπικές εφαρμογές φίλτρων τσιπ φερρίτη Chilisin διαφόρων σειρών
| Ονομα | Κατηγορία εφαρμογές |
Τυπικός εφαρμογές |
Βασικές παράμετροι | |
| Ρεύμα, mA | Αντίσταση, kOhm | |||
| Παρεμβολή φιλτραρίσματος σε κυκλώματα σήματος με εύρος ζώνης έως 1 GHz | ||||
| S.B. | Γενική Εφαρμογή | Smartphones, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές | 50…500 | 0.005…2.7 |
| ΓΙΓΑΜΠΑΪΤ. | Γενική Εφαρμογή | Smartphone, κινητός εξοπλισμός | 100…500 | 0.007…2 |
| Παρεμβολή φιλτραρίσματος σε κυκλώματα σήματος με εύρος ζώνης περίπου 1 GHz | ||||
| N.B. | Ψηφιακά σήματα RF | Αποκωδικοποιητές βίντεο, κυκλώματα DSP, Bluetouth, smartphone, ψηφιακές κάμερες, δορυφορικούς δέκτες, δέκτες | 50…500 | 0.005…2.7 |
| Παρεμβολή φιλτραρίσματος σε κυκλώματα σήματος με εύρος ζώνης μεγαλύτερο από 1 GHz | ||||
| HF; ιπποδύναμη | Σήματα μικροκυμάτων πάνω από 1 GHz | Δέκτες και πομποδέκτες μικροκυμάτων | 50…2000 | 0.12…1.8 |
| Θόρυβος φιλτραρίσματος σε κυκλώματα ισχύος με ρεύματα έως 6 A | ||||
| P.B. | Κυκλώματα ισχύος γενικής χρήσης | Μετατροπείς DC/DC, αποκωδικοποιητές βίντεο, κυκλώματα USB/IEEE1394, διεπαφές LAN, κάρτες βίντεο, ψηφιακές κάμερες | 800…6000 | 0.005…1.5 |
| UPB | Κυκλώματα υψηλού ρεύματος | Μετατροπείς DC/DC | 4000…6000 | 0.005…0.33 |
Συμβατότητα και εναλλαξιμότητα
Η τεχνολογία φίλτρου πολυστρωματικού τσιπ φερρίτη που χρησιμοποιείται από την Chilisin είναι πλήρως συνεπής με την τεχνολογία φίλτρου τσιπ πολλαπλών στρώσεων φερρίτη που χρησιμοποιείται από κορυφαίους κατασκευαστές όπως οι TDK, Murata, T-Yuden, Vishay, Sumida, Kemet. Τα φίλτρα τσιπ φερρίτη Chilisin είναι απολύτως πανομοιότυπα στις παραμέτρους τους με τα φίλτρα τσιπ άλλων κατασκευαστών και μπορούν να προταθούν ως εναλλακτική αντικατάσταση. Η σειρά φίλτρων τσιπ φερρίτη που παρουσιάζεται στον Πίνακα 5 είναι πλήρη ή στενά ανάλογα των αντίστοιχων συστατικών Chilisin.
Πίνακας 5. Αντιστοιχία αναλόγων φίλτρων τσιπ φερρίτη Chilisin από διάφορους κατασκευαστές
| Κωδικός μεγέθους mm/ίντσα |
Εταιρία | |||
| Chilisin | Μουράτα | TDK | Taiyo Yuden | |
| Σειρά SB | ||||
| 0603/0201 | MMZ0603SхххC | |||
| 1005/0402 | MMZ1005SхххC | |||
| 1608/0603 | MMZ1608SхххC | |||
| 2012/0805 | / | MMZ2012SхххC | ||
| 0603/0201 | MMZ0603YxxxC | |||
| 1005/0402 | MMZ1005YxxxC | / | ||
| 1608/0603 | MMZ1608YxxxC | / | ||
| 2012/0805 | MMZ2012YxxxC | – | ||
| Σειρά GB | ||||
| 1608/0603 | MMZ1608SхххC | – | ||
| 2012/0805 | / | MMZ2012SхххC | ||
| Σειρά NB | ||||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | ||||
| 2012/0805 | – | |||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | – | |||
| 0603/0201 | BLM03AX(PG) | MPZ0603SхххC | ||
| 1005/0402 | ||||
Μια τεράστια ποικιλία μέσων έχει εμφανιστεί στην καθημερινότητά μας. τεχνολογία υπολογιστών, που λειτουργεί σε ρεύματα υψηλής συχνότητας. Εξάλλου, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα επεξεργασίας των πληροφοριών.
Ωστόσο, τα ρεύματα υψηλής συχνότητας επιβάλλουν έναν αριθμό τεχνικών περιορισμών στα καλώδια σύνδεσης για τη μετάδοση τέτοιων σημάτων. Αυτό οφείλεται κυρίως σε παρενέργειες ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίακαι συμβουλές (PEMIN).
Ο απλούστερος τρόπος για την καταπολέμηση του PEMIN είναι η αύξηση της επαγωγής.
Η επαγωγή είναι ένας δείκτης της σχέσης μεταξύ της ποσότητας του ρεύματος που διέρχεται από ένα κύκλωμα και της μαγνητικής ροής που δημιουργεί. Αν μιλάμε γιαπερίπου ευθύγραμμα σύρματα, τότε με τον όρο επαγωγή εννοούμε μια ποσότητα που χαρακτηρίζει την ενέργεια του μαγνητικού πεδίου (εδώ το ρεύμα θεωρείται σταθερή τιμή).
Η επαγωγή μπορεί να αυξηθεί χρησιμοποιώντας έναν ειδικό δακτύλιο φερρίτη. Μπορείτε να δείτε πώς μοιάζουν τα φίλτρα φερρίτη στα καλώδια στην παρακάτω φωτογραφία.
Δακτύλιοι φερρίτη– αυτά είναι τα εξαρτήματα ηλεκτρικό κύκλωμα, τα οποία χρησιμοποιούνται ως παθητικά στοιχεία για το φιλτράρισμα των παρεμβολών υψηλής συχνότητας αυξάνοντας την αυτεπαγωγή του αγωγού και απορροφώντας παρεμβολές πάνω από ένα δεδομένο όριο.
Τέτοιες ιδιότητες ενός φίλτρου φερρίτη δίνονται από το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο - ο φερρίτης.
Ο φερρίτης είναι η γενική ονομασία για ενώσεις με βάση το οξείδιο του σιδήρου και τα οξείδια άλλων μετάλλων. Οι φερρίτες συνδυάζουν τις ιδιότητες σιδηρομαγνητών και ημιαγωγών (μερικές φορές διηλεκτρικά) και επομένως χρησιμοποιούνται ως πυρήνες πηνίου, μόνιμοι μαγνήτες, δρουν ως απορροφητές ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων υψηλής συχνότητας κ.λπ.
Κουμπωτά φίλτρα καλωδίων φερρίτη - αρχή λειτουργίας
Η απόδοση ενός φίλτρου φερρίτη εξαρτάται άμεσα από τα χαρακτηριστικά του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται. Λόγω ειδικών προσθηκών οξειδίων διαφόρων μετάλλων, οι ιδιότητες του φερρίτη αλλάζουν.
Υπάρχουν βασικά διάφοροι τρόποι χρήσης δακτυλίων φερρίτη:
- Σε μονοπύρηνα (μονοφασικά) καλώδια, μπορεί, αντίθετα, να απορροφήσει ακτινοβολία σε ένα συγκεκριμένο εύρος, μετατρέποντας τις παρεμβολές σε θερμική ενέργεια. Με αυτόν τον τρόπο, οι αρνητικές συχνότητες μπορούν να απορροφηθούν (αποκοπούν) από τον δακτύλιο φερρίτη.
- Σε μονοπύρηνα καλώδια, όπου λειτουργεί ως ένα είδος ενισχυτή, καθώς επιστρέφει μέρος του μαγνητικού πεδίου υψηλής συχνότητας πίσω στο καλώδιο, γεγονός που οδηγεί σε ενίσχυση του σήματος σε ένα δεδομένο εύρος.
- Στα συνδεδεμένα καλώδια, ο φερρίτης λειτουργεί ως μετασχηματιστής εντός φάσης που διοχετεύει μη ισορροπημένα σήματα στο καλώδιο (παλμοί ρεύματος, για παράδειγμα, σε καλώδια δεδομένων ή κυκλώματα ισχύος DC) και καταστέλλει συμμετρικά σήματα (τα οποία μπορεί να προκληθούν σε τέτοια καλώδια μόνο από ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή).
Πού να χρησιμοποιήσετε και πώς να επιλέξετε ένα φίλτρο φερρίτη
Αν μιλάμε για την πρακτική της εφαρμογής, τότε στα καλώδια τροφοδοσίας, οι δακτύλιοι φερρίτη χρησιμοποιούνται για τη μείωση των παρεμβολών που μπορούν να δημιουργήσουν τα ίδια τα καλώδια και στο σήμα (μετάδοση δεδομένων) οι φερρίτες μειώνουν πιθανές εξωτερικές παρεμβολές και παρεμβολές.
Τα φίλτρα καλωδίων φερρίτη μπορούν να είναι ενσωματωμένα (το καλώδιο πωλείται ήδη με δακτύλιο φερρίτη) ή ξεχωριστά (τις περισσότερες φορές πρόκειται για μοντέλα που κουμπώνουν γύρω από το καλώδιο), τα οποία δεν απαιτούν καμία τροποποίηση στο ίδιο το καλώδιο.
Το σύρμα μπορεί να εισαχθεί στο κέντρο του φίλτρου φερρίτη (δημιουργείται ένα πηνίο μονής στροφής) ή μπορεί να σχηματίσει πολλές στροφές γύρω από τον δακτύλιο (τοροειδής περιέλιξη). Η τελευταία μέθοδος αυξάνει σημαντικά την απόδοση του φίλτρου.
Για να επιλέξετε έναν δακτύλιο φερρίτη για να πληροί τις καθορισμένες απαιτήσεις, πρέπει να γνωρίζετε τα χαρακτηριστικά του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται και τις διαστάσεις του προϊόντος.
Για παράδειγμα, ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα κύρια χαρακτηριστικά των φίλτρων φερρίτη που προσφέρονται στην αγορά.
| Βαθμολόγηση | RF-35M | RF-50M | RF-70M | RF-90M | RF-110S | RF-110A | RF-130S | RF-130A |
| Αντίσταση, Ohm (για συχνότητα 50 MHz) | 165 | 125 | 95 | 145 | 180 | 180 | 190 | 190 |
| Γράφημα σύνθετης αντίστασης έναντι συχνότητας, στο Σχήμα Αρ. | 4 | 5 | 6 | 7 | 3 | 8 | 3 | 3 |
| Διάμετρος τρύπες, mm | 3.5 | 5 | 7 | 9 | 11 | 11 | 13 | 13 |
| Μέγεθος, mm | 25x12 | 25x13 | 30Χ16 | 35Χ20 | 35Χ20 | 33x23 | 39x30 | 39x30 |
| Βάρος, g | 6 | 6.5 | 12 | 22 | 44 | 40 | 50 | 50 |
Γράφημα συχνότητας έναντι αντίστασης
Η σύνθετη αντίσταση είναι η συνολική εσωτερική αντίσταση ενός στοιχείου ηλεκτρικού κυκλώματος στο εναλλασσόμενο (αρμονικό) ρεύμα (σήμα). Μετριέται, όπως η κανονική αντίσταση, σε ohms.
Μια άλλη σημαντική παράμετρος των φίλτρων φερρίτη είναι η μαγνητική διαπερατότητά τους.
Η μαγνητική διαπερατότητα είναι ένας συντελεστής που χαρακτηρίζει τη σχέση μεταξύ μαγνητικής επαγωγής και έντασης μαγνητικού πεδίου σε μια ουσία.
Με βάση τα παραπάνω, για να υποδείξουν τις κύριες ιδιότητες των φίλτρων φερρίτη, οι κατασκευαστές καταφεύγουν στις ακόλουθες σημάνσεις:
3000HH D * d * h, όπου:
- Το 3000 είναι ένας δείκτης της αρχικής μαγνητικής διαπερατότητας του φερρίτη,
- Το HH είναι μια κατηγορία φερρίτη (τις περισσότερες φορές πρόκειται για HH - φερρίτες γενικής χρήσης ή HM - για ασθενή μαγνητικά πεδία),
- D – μεγαλύτερη (εξωτερική) διάμετρος,
- d – μικρότερη (εσωτερική) διάμετρος,
- h είναι το ύψος του δακτυλίου.
Ακολουθούν χαρακτηριστικά παραδείγματα χρήσης φερρίτων:
- Το Grade 100NN μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καλώδια με συχνότητες έως 30 MHz,
- 400NN - με συχνότητες όχι μεγαλύτερες από 3,5 MHz,
- 600NN - με συχνότητες έως 1,5 MHz
- 1000NN - έως 400 kHz.
Δηλαδή, για παράδειγμα, το φίλτρο φερρίτη κεραίας θα πρέπει να είναι της μάρκας HH.
Αλλά είναι καλύτερο να επιλέξετε ένα φίλτρο φερρίτη για ένα καλώδιο USB με την επωνυμία HM (για καλώδια με ασθενές μαγνητικό πεδίο).
Η αναλογία των εμπορικών σημάτων και των συχνοτήτων είναι η εξής:
- 1000 NM - χρησιμοποιείται με καλώδια που λειτουργούν με συχνότητα όχι μεγαλύτερη από 1 MHz,
- 1500 NM - όχι περισσότερο από 600 kHz,
- 2000 NM και 3000 NM - όχι περισσότερο από 450 kHz.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, αρκεί να επιλέξετε το σωστό φίλτρο φερρίτη και να το κουμπώσετε στο καλώδιο πιο κοντά στο σημείο σύνδεσης με τη συσκευή.
Σχέδιο περιελίξεων γύρω από έναν δακτύλιο φερρίτη Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, για να αυξήσετε την αντίσταση, μπορείτε να κάνετε το καλώδιο πολλές στροφές γύρω από τον δακτύλιο φερρίτη και στη συνέχεια η σύνθετη αντίσταση θα αυξηθεί ως πολλαπλάσιο του τετραγώνου του αριθμού των στροφών. Δηλαδή, από δύο στροφές είναι 4 φορές, και από 3 στροφές είναι ήδη 9 φορές.
Στην πράξη, βέβαια, η πραγματική αύξηση είναι ελαφρώς μικρότερη από τη θεωρητική.
Προκειμένου ο δακτύλιος φερρίτη να ασφαλίσει στη θέση του μετά την περιέλιξη, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε εκ των προτέρων τον αριθμό των στροφών του σύρματος και να υπολογίσετε την εσωτερική διάμετρο του φίλτρου έτσι ώστε να κλείνει χωρίς να συνθλίβει το καλώδιο.
Πιθανότατα έχετε παρατηρήσει περισσότερες από μία φορές ότι στα καλώδια από φορητό υπολογιστή, οθόνη και άλλο ηλεκτρονικό εξοπλισμό υπάρχουν περίεργες διογκώσεις με τη μορφή κυλίνδρου. Αυτό γίνεται για κάποιο λόγο ή για ομορφιά. Το γεγονός είναι ότι ο πλαστικός κύλινδρος είναι ένα ειδικό φίλτρο φερρίτη. Οι άνθρωποι συχνά το αποκαλούν φίλτρο για την καταστολή παρεμβολών υψηλής συχνότητας, ή πιο απλά, φίλτρο «θορύβου». Γιατί και σε τι χρειάζεται;
Το γεγονός είναι ότι οποιαδήποτε συσκευή είναι συνδεδεμένη με ηλεκτρικό δίκτυο, είναι μια πηγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τα οποία, με τη σειρά τους, είναι παρεμβολές υψηλής συχνότητας που επηρεάζουν τη λειτουργία άλλων συσκευών που βρίσκονται κοντά. Τα μακριά εξωτερικά καλώδια τροφοδοσίας και διασύνδεσης λειτουργούν ως ένα είδος κεραιών, οι οποίες εκπέμπουν αρκετά ισχυρές παρεμβολές στο εξωτερικό περιβάλλον που δημιουργείται από τον εξοπλισμό κατά τη λειτουργία. Αυτό μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση του ασύρματου Δίκτυα WiFi, ραδιοεξοπλισμός και όργανα ακριβείας Για να μην συμβεί κάτι τέτοιο, το καλώδιο πρέπει να είναι θωρακισμένο. Τότε όμως η τιμή του θα ανέβει σημαντικά! Ένας δακτύλιος φερρίτη και φίλτρα από αυτό το υλικό ήρθαν στη διάσωση.
Πώς λειτουργεί ένα φίλτρο φερρίτη;
Ο φερρίτης είναι ένα ειδικό υλικό που αποτελείται από μια ένωση οξειδίου του σιδήρου και μια σειρά άλλων μετάλλων που δεν μεταφέρει ρεύμα και απορροφά αποτελεσματικά Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ο δακτύλιος φερρίτη είναι ένας εξαιρετικός μαγνητικός μονωτήρας και έτσι φιλτράρει τις παρεμβολές υψηλής συχνότητας και τον ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο. Απορροφά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που βγαίνουν από τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό πριν ενισχυθούν στο καλώδιο, όπως σε μια κεραία.
Ένα φίλτρο φερρίτη είναι ένας πυρήνας σε σχήμα κυλίνδρου κατασκευασμένος από αυτό το υλικό, ο οποίος τοποθετείται στο καλώδιο είτε αμέσως στην παραγωγή είτε αργότερα. Όταν το εγκαθιστάτε μόνοι σας, πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πηγή παρεμβολής. Μόνο αυτό θα αποτρέψει τη μετάδοση παρεμβολών μέσω άλλων στοιχείων του σχεδιασμού της συσκευής, όπου είναι πολύ πιο δύσκολο να το φιλτράρετε.
Τακτικά συστήματα υπολογιστών, που μπορείτε να βρείτε στο σπίτι ή στο γραφείο, στις άκρες των καλωδίων που συνδέουν τη μονάδα συστήματος με ποντίκι, πληκτρολόγιο, οθόνη κ.λπ. υπάρχουν μικροί κύλινδροι. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν συχνά σε καλώδια που οδηγούν από φορητό υπολογιστή ή εκτυπωτή στο τροφοδοτικό. Αυτό το στοιχείο ονομάζεται φίλτρο φερρίτη (ή δακτύλιος φερρίτη, κύλινδρος φερρίτη). Σκοπός του είναι να μειώσει την επίδραση ηλεκτρομαγνητικών και ραδιοσυχνοτήτων παρεμβολών στο σήμα που μεταδίδεται μέσω του καλωδίου.
Ένα φίλτρο φερρίτη είναι απλώς ένα συμπαγές κομμάτι φερρίτη: μια χημική ένωση οξειδίου του σιδήρου με οξείδια άλλων μετάλλων, η οποία έχει μοναδικές μαγνητικές ιδιότητες και χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, λόγω της οποίας οι φερρίτες δεν έχουν ανταγωνιστές μεταξύ άλλων μαγνητικών υλικών στην τεχνολογία υψηλής συχνότητας . Η χρήση ενός δακτυλίου φερρίτη σημαντικά (πολλές εκατοντάδες ή και χίλιες φορές) αυξάνει την επαγωγή του σύρματος, γεγονός που εξασφαλίζει την καταστολή των παρεμβολών υψηλής συχνότητας. Ο δακτύλιος φερρίτη τοποθετείται στο καλώδιο κατά την παραγωγή του ή, κομμένος σε δύο μέρη, μπορεί να τοποθετηθεί στο καλώδιο μετά την παραγωγή. Ο φερρίτης είναι συσκευασμένος σε πλαστική θήκη - αν τον ανοίξετε, θα δείτε ένα κομμάτι μετάλλου μέσα.
Οι υπολογιστές είναι συσκευές με πολύ θόρυβο. Μητρική πλακέτασε μια θήκη υπολογιστή ταλαντώνεται με συχνότητα περίπου ενός kilohertz. Το πληκτρολόγιο διαθέτει ξεχωριστό επεξεργαστή, ο οποίος επίσης ταλαντώνεται σε υψηλές συχνότητες. Όλα αυτά οδηγούν στη δημιουργία ραδιοφωνικού θορύβου γύρω από το σύστημα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτοί οι θόρυβοι μπορούν να εξαλειφθούν χρησιμοποιώντας ένα μεταλλικό περίβλημα που λειτουργεί ως ασπίδα για ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
Μια άλλη πηγή θορύβου είναι τα καλώδια που συνδέουν τις συσκευές. Λειτουργούν ως καλές, μακριές κεραίες που παίρνουν σήματα από άλλα καλώδια, πομπούς ραδιοφώνου και τηλεόρασης και επηρεάζουν επίσης τη λειτουργία ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών συσκευών. Ο φερρίτης εξαλείφει τα σήματα εκπομπής. Οι κύλινδροι φερρίτη μεταμορφώνουν την υψηλή συχνότητα ηλεκτρομαγνητικές δονήσειςστη ζεστασιά. Γι' αυτό και τοποθετούνται στα άκρα των περισσότερων καλωδίων.
Ανάλογα με τον τύπο του καλωδίου και το πάχος του, οι δακτύλιοι είναι κατασκευασμένοι από διάφοροι τύποιφερρίτης. Για παράδειγμα, ένα φίλτρο που είναι εγκατεστημένο σε ένα καλώδιο πολλαπλών πυρήνων (όπως καλώδιο δεδομένων, καλώδιο τροφοδοσίας ή διασύνδεση: USB, βίντεο κ.λπ.) δημιουργεί έναν μετασχηματιστή εντός φάσης σε αυτήν την περιοχή, ο οποίος, περνώντας αντιφασικά σήματα ( μεταφέροντας χρήσιμες πληροφορίες), αντανακλά (δεν περνά) παρεμβολές κοινής λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, ο απορροφητικός φερρίτης δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται για να αποφευχθεί η διακοπή της μετάδοσης δεδομένων και είναι επιθυμητή η χρήση σιδηροϋλικών υψηλότερης συχνότητας. Εάν το καλώδιο είναι μονοπύρηνο, είναι προτιμότερο να αναζητήσετε ένα φίλτρο κατασκευασμένο από υλικό που θα διαχέει σήματα υψηλής συχνότητας αντί να τα αντανακλά πίσω στο καλώδιο.
Οι παχύτεροι κύλινδροι φερρίτη βοηθούν στην αποτελεσματικότερη καταπολέμηση των παρεμβολών. Αλλά πρέπει να δώσουμε προσοχή στο γεγονός ότι τα φίλτρα που είναι πολύ μεγάλα δεν είναι βολικά στη χρήση και το αποτέλεσμα της εργασίας τους δεν θα διαφέρει πλέον στην πράξη από τα ελαφρώς μικρότερα φίλτρα. Επομένως, πρέπει να χρησιμοποιούνται φίλτρα βέλτιστων μεγεθών: το πλάτος της οπής στο δακτύλιο θα πρέπει ιδανικά να ταιριάζει με το πάχος του σύρματος και το πλάτος του ίδιου του δακτυλίου πρέπει να είναι περίπου ίσο με το πλάτος των συνδετήρων αυτού του καλωδίου.
Μην ξεχνάτε ότι όχι μόνο οι δακτύλιοι φερρίτη βοηθούν στην καταπολέμηση του θορύβου. Για καλύτερη αγωγιμότητα, χρησιμοποιήστε παχύτερα καλώδια! Επιλέξτε το μήκος του καλωδίου με βάση την απόσταση μεταξύ των συνδεδεμένων συσκευών, μην αγοράζετε μακρύτερο καλώδιο. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ μέγιστο μήκοςδιάφορα καλώδια, στα οποία μεταδίδουν πληροφορίες χωρίς απώλειες, είπαμε
