Феритен филтер. Феритен филтер: за што служат цилиндрите на краевите на компјутерските кабли? Филтри со феритни кабли со прицврстување - принцип на работа
Монитори, печатачи, видео камери и друга компјутерска опрема, феритен цилиндар во пластична обвивка.
За што е?
Феритниот цилиндар е штит што штити од електромагнетни пречки и пречки: го спречува изобличувањето на сигналот што се пренесува преку надворешното електромагнетно поле, а исто така го спречува зрачењето електромагнетно поле(пречки) од кабелот до надворешната средина.
На што се заснова принципот на заштита?
Внатрешната и надворешната компјутерска опрема може да дејствува како минијатурни антени бидејќи таканаречениот напон и струен шум го претвораат во електромагнетно зрачење. Незаштитените испуштаат бучава поради бучавата од заеднички режим што тече низ нивните бакарни проводници, односно висока фреквентна струја што тече во иста насока низ сите проводници. Оваа струја создава магнетно поле со одредена големина и насока.
Феритот е феромагнет кој не спроведува електрична струја (тоа е, всушност, феритот е магнетен изолатор). (на ова се заснова ефективноста на нивните заштитни својства).
Во внатрешноста на блокот може да се најдат и феритни прстени без школка.
Како да се зголеми ефикасноста на феритот за намалување на бучавата
1. Зголемете ја должината на делот покриен со јадрото на феритот.
2. Зголемете го пресекот на јадрото на феритот.
3. Внатрешниот дијаметар на феритот треба да биде што е можно поблизок (идеално еднаков) на надворешниот дијаметар.
4. Доколку е дозволено карактеристики на дизајноткабел-феритни парови, можете да направите неколку вртења (обично еден или два) околу јадрото на феритот.
Да го резимираме горенаведеното, можеме да кажеме дека најдоброто феритно јадро е најдолгото и најдебелото што може да се постави на одредено. Во овој случај, внатрешниот дијаметар на феритот треба, ако е можно, да се совпаѓа со надворешниот дијаметар.
Како да се користи феритот
Понекогаш на продажба можете да најдете ферити кои се одвојуваат во пластична обвивка (цевка што се собира со топлина) со две брави. Како да ги користите?
Отворениот феритен цилиндар е поставен на кабелот, кој мора да биде заштитен од електромагнетни пречки и пречки, приближно 3 cm од врвот. Околу обвивката на цилиндерот се прави јамка. По ова, лушпата се прилепува на своето место. За сигурност, можете да го опремите другиот крај со феритен цилиндар.
Збогум, пречки, здраво, неискривен сигнал!..
Филтрите со феритни чипови се дизајнирани да ги потиснат електромагнетните пречки во различни компоненти на електронската опрема што користат компоненти со висока густина, високи работни фреквенции, каде што е потребно високо ниво на имунитет на бучава и намалување на нивоата на EMI. Тајванската компанија користи најмногу модерни технологии, произведува широк спектар на повеќеслојни филтри за феритни чипови со одличен сооднос цена-квалитет.
Феритниот филтер е пасивна електрична компонента што се користи за потиснување на бучавата со висока фреквенција во електричните кола. Феритните филтри се дизајнирани во форма на феритен шуплив цилиндар, прстен или торус, во кој поминува струен проводник. За да се зголеми индуктивноста на феритниот филтер, може да се користи тороидална намотка со повеќе вртења. Феритните филтри се користат и на сигналните жици за да се намалат надворешните пречки, и на жиците за напојување за да се намалат сопствените RF пречки.
Повеќеслојни филтри за феритни чипови
За површинска монтажа, дизајнот на феритни филтри се реализира преку употреба на технологија на повеќеслојна структура на филм. За да се зголеми ефикасноста на филтрите во мали волумени, потребна е индуктивност со висока густина. За таа цел се користи интегрално намотување направено на повеќеслојна филмска структура.
На секој слој на тенка подлога се формира филмска структура на намотување со половина вртење. Едно вртење на ликвидацијата се изведува на два слоја. Со синтерување на десетици или стотици слоеви, се поврзуваат делови од проводници, што резултира со формирање на тродимензионална калем со феритна прачка внатре. Слоевите можат да се лоцираат и во хоризонталната рамнина (стандарден дизајн) и во вертикалната рамнина (филтри за опсегот на микробранови над 1 GHz). Слика 1 ги прикажува топологиите на слоевите во структурата на филтерот со феритни чипови.
Структурата користи феритни филмови од манган-цинк и никел-цинк. Употребата на различни феритни материјали, големини и топологии на слоеви обезбедува филтри за чипови со различни параметри.
Слика 2 ја прикажува структурата на филтер за чипови со хоризонтална топологија на интегрални слоеви на намотување.
Користењето на дополнителна структура на намотка наместо конвенционална монолитна феритна прачка овозможува поголема импеданса во помало пакување. Всушност, одреден дел од филтрите со феритни чипови се дизајнирани токму како феритна прачка со две електроди.
Филтрите за феритни чипови за филтрирање на електромагнетни пречки се произведуваат со повеќеслојна технологија со користење на феромагнетни материјали од никел-цинк. Слика 3 ја прикажува структурата и процесот на формирање на повеќеслојните филтри со феритни чипови. Структурата на серпентина е формирана во неколку слоеви на феритен материјал.
Технологијата за производство на повеќеслојни феритни EMI филтри е сосема иста како и за производство на повеќеслојни индуктори за чипови. Само во нив се користат различни видови материјали за формирање на феритни слоеви. За филтри со феритни чипови се користи материјал со висока апсорпција, а за индуктори на чипови, напротив, со помала апсорпција на високи фреквенции.
Филтрите со феритни чипови се многу слични по изглед со керамичките кондензатори. Слика 4 покажува изгледФилтер за чилизински феритни чипови.
Главни параметри на Chilisin феритни филтри за чипови
Главните параметри со кои се избираат филтрите за чипови се: опсег на работна фреквенција, импеданса на тест фреквенција од 100 MHz (во Ом), отпорност на еднонасочна струја (во оми), максимална дозволена струја, дозволена импеданса отстапување од номиналната, фактор на форма ( куќиште димензии), како и опсегот на работна температура.
Номиналната импеданса обично се дава на фреквенција од 100 MHz. За опсегот на микробрановите, типичните вредности на импедансата се дадени на фреквенција од 1000 MHz.
Дозволеното отстапување од номиналната вредност е дадено во релативни единици. Димензиите, рејтингот на импедансата и ширењето на импедансата се вклучени во името на компонентата. За да го изберете потребниот филтер, важно е да знаете други параметри кои не се дадени во името. Тие се дадени во техничката документација за компонентата. Ова:
- Отпорност на DC индуктивност (во Ом);
- максимална работна струја при која материјалот на феритниот индуктор не се заситува (во mA);
- тип на фреквентен одговор на импеданса.
Во Табела 1 се прикажани можните големини за филтрите за чилизински феритни чипови.
Табела 1. Стандардни големини на Chilisin феритни филтри за чипови
| Код | Големина (LxWxH), mm | ОВЖС код |
| 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 |
Номинална струја
Ова е максималната DC струја што може да тече низ филтерот. За феритите, таа се дефинира како струја при која загревањето на компонентата не надминува 20°C. Со поголеми струи што течат низ компонентата, феритот станува заситен и, како резултат на тоа, импедансата се намалува до 25%.
DC отпор
Вредноста на отпорот на еднонасочна струја на филтерот за чипови зависи од должината на чипот, бројот на слоеви во феритот, дебелината и конфигурацијата. Отпорот се мери на собна температура. Филтрите за чипови имаат DC отпор кој се движи од неколку mOhms до неколку Ohms, во зависност од типот.
Карактеристики на фреквенција на импеданса на филтри со феритни чипови
Еквивалентно коло на филтерот со феритни чипови е индуктивност и отпор поврзани во серија.
Количината на отпор силно зависи од фреквенцијата на сигналот што поминува. Феритните EMI филтри се индуктори со високи загуби на враќање на магнетизацијата. Оваа карактеристика е главната разлика помеѓу филтрите за чипови и индукторите за чипови.
Филтрите за чипови се направени од специјални ферити со високи загуби на враќање на магнетизацијата. Оваа енергија се ослободува во форма на топлина. Топлината се создава преку активен отпор, а не преку индуктивност! Импедансата на филтерот за чипови се одредува со две компоненти: активна и реактивна. Формула за одредување импеданса:
каде што R е активната компонента, а X е реактивната компонента. Двете компоненти зависат од фреквенцијата. Документацијата за индуктивноста на чипот за секоја серија ги обезбедува фреквентните карактеристики на импедансата и нејзините компоненти. Слика 5 покажува типичен фреквентен одговор на импеданса на филтер со феритни чипови. X е реактивниот дел од импедансата, R е активниот дел, Z е вкупната импеданса.
Како што може да се види од сликата, по 30 MHz активниот отпор преовладува над реактивниот. Под резонантната фреквенција, импедансата на компонентата е суштински одредена од индуктивната компонента. Во опсег од 50...100 MHz ситуацијата се менува. Активната компонента на загубите доминира со зголемена фреквенција, а индуктивната компонента се стреми кон нула. Импедансата на филтрите за чипови се зголемува со фреквенцијата, што е исто така типично за индукторите на чипови. Главната карактеристика на индуктивната импеданса (Z) е реактансата (X). Од друга страна, бидејќи филтерот се базира на феритен материјал, кој има големи загуби на високи фреквенции, главната карактеристика во опсегот на висока фреквенција е отпорната компонента (R). Во споредба со конвенционалната индуктивност, филтерот за феритни чипови има подобра способност за апсорпција на енергија EMI, обезбедувајќи ефект на потиснување на бучавата со висока фреквенција.
Систем за означување за повеќеслојни филтри со феритни чипови Chilisin
Слика 6 го прикажува системот за означување за филтрите за чилизински феритни чипови. Овој систем за означување е применлив за следните серии Chilisin чип феритни EMI филтри: SB, GB, PB, UPB, NB, HF, VPB.
- името на серијата се одредува според технологијата, како и карактеристиките на дизајнот и апликацијата;
- димензии на телото: A, B, C, mm;
- тип на пакување: Т (тип на макара) – во макара, Б (рефус) – на големо;
- номиналната вредност на импедансата е дадена на тест фреквенција од 100 MHz, на пример, 10 ... 1000 Ohm;
- код за ширење на дозволените вредности на импеданса од номиналната. Дозволеното отстапување од номиналната вредност за различни групи е дадено во релативни единици;
- шифри за отстапување: Y = ±25%; M = ±20%; Т = ± 30%.
Треба да се напомене дека за феритни EMI филтри, не е толку важна високата точност на рејтингот на импедансата, туку точноста на вредноста на индуктивноста за индукторите на феритни чипови.
Табела 2 ги прикажува главните параметри за различни серии на повеќеслојни филтри со феритни чипови произведени од Chilisin.
Табела 2. Основни параметри на Chilisin феритни филтри за чипови
| Име | Шифра за големина, mm/инч | Импеданса, Ом | Ограничете ја работната струја, mA |
| За кола со LF сигнал до 1 GHz | |||
| НОВО! | 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 | |
| НОВО! | 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 | |
| За електрични шини до 1 GHz | |||
| НОВО! | 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 | |
| НОВО! | 1005/0402 | 33…600 | 900…3000 |
| НОВО! | 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 | |
| За филтрирање на синџири на RF сигнали до 1 GHz пропусен опсег | |||
| 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 | |
| За филтрирање на синџири на сигнали за микробранови со пропусен опсег над 1 GHz | |||
| 1005/0402 | 200…1000 | 250…450 | |
| 1005/0402 | 600…1800 | 200…300 | |
| За филтрирање на микробранови кола со пропусен опсег над 1 GHz и висока струја | |||
| НОВО! | 1005/0402 | 120…220 | 700…1500 |
| За филтрирање на кола со висока струја со пропусен опсег до 1 GHz | |||
| 1608/0603 | 10…600 | 2000…6000 | |
Типични карактеристики на фреквенција на импеданса на филтри со феритни чипови
За да изберете соодветен филтер за чипови, важно е да се знае и да се земе предвид фреквентниот одговор на импедансата. Подолу, за референца, се типични карактеристики на импеданса на фреквенција за неколку популарни серии на филтри за чипови кои се користат за филтрирање во кола за сигнал и моќ.
Серија GB
Слика 7 покажува типични фреквентни карактеристики на серијата GB.
Како што се зголемува фреквенцијата, импедансата на филтерот се зголемува. Филтерот се користи во кола со релативно ниска фреквенција со работни фреквенции до 1 GHz.
Серија HF
Дизајнот на новата високофреквентна серија на филтри со феритни чипови HF со работен фреквентен опсег над 1 GHz користи не надолжно распоредување на слоеви (хоризонтално), туку попречно (вертикално). Слика 8 го прикажува фреквентниот одговор на импедансата на филтерот за чипови од серијата HF100505T.
Филтер за чип од серијата PBY
Слика 9 го прикажува фреквентниот одговор на импедансата на филтерот за феритни чипови од серијата PBY, дизајниран за употреба во кола со висока струја со работни струи до 6 А.
Избор и примена на Chilisin филтри за чипови
За да го изберете оптималниот тип на филтер за феритни чипови, прво се одредуваат спектарот на пречки, потребното ниво на потиснување и опсегот на работни струи. Врз основа на условите за примена, се избираат импедансата и дозволениот DC отпор на филтерот за чипови. Врз основа на добиените параметри, се избира серија и тип на филтер за чипови со потребната ефективна лента за потиснување на бучавата. Тековната вредност и отпорот се особено важни при инсталирање на филтри за чипови во струјните кола. Пред сè, треба да изберете типови кои обезбедуваат филтерот да работи без заситеност. Вредноста на отпорот на еднонасочна струја ќе обезбеди минимален пад на напонот.
Табела 3. Карактеристични вредности на импедансата за различни кола
Типични апликации за филтри со феритни чипови се:
- филтрирање на „ѕвонење“ во линиите за податоци;
- раздвојување на напонот за напојување;
- раздвојување на земјиштето.
Ефектот на филтрирање се зголемува со:
- користејќи шант кондензатори поврзани со земјата. Изборот на вредноста на кондензаторот зависи од спектарот на пречки и фреквенцијата на слабеење;
- ниска излезна импеданса на изворот.
Филтрите за чипови обично се инсталираат што е можно поблиску до уредот со извор на пречки со цел да се намали ефективната должина на жицата на антената со бучава со висока фреквенција.
Инсталирање на EMI филтри на точките за поврзување на кабелот за интерфејс
Најголемото потиснување на пречки во каблите за интерфејс може да се постигне со користење на филтри со феритни чипови на точките за поврзување на кабелот. Кога дизајнирате плоча, многу е важно да се обезбеди минимална импеданса на високи фреквенции помеѓу иглата за заземјување (GND) на филтерот EMI на печатено колои метално тело.
Филтрирање на магистрали со сигнал за часовник
Сигналите на часовникот со висока фреквенција се извори на RF пречки. Фреквенциите на часовникот и на бучавата може да се блиску една до друга. Затоа, неопходно е да се користат филтри со висок коефициент на слабеење и стрмнина на падините на одговорот на фреквенцијата - филтри со феритни чипови за линии за пренос на сигнал со голема брзина.
Инсталирање на EMI филтри на сигнални автобуси
Паралелните магистрали за податоци содржат повеќе сигнални линии кои се префрлаат истовремено. Промената на сигналите на адресните и податочните магистрали предизвикува значително зголемување на пулсна струјатече во земјата (GND) и струјните кола. Затоа, неопходно е да се ограничи струјата што тече низ сигналните линии.
Инсталација на филтри за чипови на местата за поврзување со LVDS кабел
Кабелската врска помеѓу матичната плоча на лаптопот и LCD дисплејот го зголемува нивото на шум што го емитува компјутерот поради хармониците на LVDS сигналите и пречки од интегрирани колалоциран покрај линијата за пренос на сигнал. Бидејќи фреквенцијата на пренесените LVDS сигнали достигнува стотици мегахерци, се препорачува да се користат филтри за чипови од серијата NB за да се спречи нарушување на брановиот облик на сигналот и да се потиснат пречките во заедничкиот режим. Кога се пренесуваат диференцијални LVDS сигнали, магнетните текови создадени од струјата што тече се откажуваат, што резултира со намалени пречки. Сепак, присуството на рефлектирани сигнали може да доведе до нееднакви струи кои течат низ парови проводници. Во овој случај, пригушниците со заеднички режим делуваат како трансформатори за балансирање на струите, што на крајот го намалува нивото на електромагнетни пречки.
Потиснување на шум во LCD интерфејс
Графичкиот контролер е поврзан со двигателите на LCD со помош на повеќе сигнални линии кои се префрлаат истовремено. Овие префрлувања предизвикуваат голема импулсна струја да тече низ колата за напојување и заземјување. Затоа, струјата треба да биде ограничена на сигнални линии. Филтрите со феритни чипови од серијата NB се добро прилагодени за овие цели. На линиите за сигнал на часовникот, особено оние што работат со големи брзини и со високи нивоа на пречки, се користат филтри од сериите HF или HP, кои имаат висок коефициент на слабеење и стрмнини на наклоните на одговорот на фреквенцијата. Пречки предизвикани од минливи струи се јавуваат и во струјните кола. Затоа, за да се потиснат пречки во струјните кола, се инсталирани филтри со феритни чипови, како и кондензатори за шант. Табела 4 покажува примери на типични апликации на филтри со феритни чипови во електронска опрема.
Табела 4. Типични апликации на Chilisin феритни филтри од различни серии
| Име | Категорија апликации |
Типично апликации |
Основни параметри | |
| Струја, mA | Импеданса, kOhm | |||
| Пречки за филтрирање во сигнални кола со пропусен опсег до 1 GHz | ||||
| С.Б. | Општа апликација | Паметни телефони, потрошувачка електроника, дигитални камери | 50…500 | 0.005…2.7 |
| Г.Б. | Општа апликација | Паметни телефони, мобилна опрема | 100…500 | 0.007…2 |
| Пречки за филтрирање во сигнални кола со пропусен опсег од околу 1 GHz | ||||
| Н.Б. | Дигитални RF сигнали | Видео декодери, DSP кола, Bluetout, паметни телефони, дигитални камери, сателитски приемници, тјунери | 50…500 | 0.005…2.7 |
| Пречки за филтрирање во сигнални кола со пропусен опсег поголем од 1 GHz | ||||
| HF; HP | Микробранови сигнали над 1 GHz | Микробранови приемници и примопредаватели | 50…2000 | 0.12…1.8 |
| Филтрирање на бучава во струјни кола со струи до 6 А | ||||
| П.Б. | Енергетски кола за општа намена | DC/DC конвертори, видео декодери, кола USB/IEEE1394, LAN интерфејси, видео картички, дигитални камери | 800…6000 | 0.005…1.5 |
| UPB | Кола со висока струја | DC/DC конвертори | 4000…6000 | 0.005…0.33 |
Компатибилност и заменливост
Технологијата на повеќеслојниот филтер со феритни чипови што ја користи Chilisin е целосно конзистентна со технологијата на повеќеслојниот филтер со феритни чипови што ја користат водечките производители како што се TDK, Murata, T-Yuden, Vishay, Sumida, Kemet. Филтрите за чилизински феритни чипови се целосно идентични по нивните параметри со филтрите за чипови од други производители и може да се препорачаат како алтернативна замена. Серијата филтри со феритни чипови претставени во Табела 5 се целосни или блиски аналози на соодветните компоненти на Chilisin.
Табела 5. Кореспонденција на аналози на Chilisin феритни филтри за чипови од различни производители
| Код за големина mm/инч |
Компанијата | |||
| Чилисин | Мурата | ТДК | Таијо Јуден | |
| Серија 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 | – | ||
| Серија GB | ||||
| 1608/0603 | MMZ1608SхххC | – | ||
| 2012/0805 | / | MMZ2012SхххC | ||
| Серија NB | ||||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | ||||
| 2012/0805 | – | |||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | – | |||
| 0603/0201 | BLM03AX (PG) | MPZ0603SхххC | ||
| 1005/0402 | ||||
Во нашиот секојдневен живот се појавија огромна разновидност на средства. компјутерска технологија, кој работи на струи со висока фреквенција. На крајот на краиштата, колку е поголема фреквенцијата, толку е поголема брзината на обработка на информациите.
Сепак, струите со висока фреквенција наметнуваат голем број технички ограничувања на поврзувачките кабли за пренос на такви сигнали. Ова првенствено се должи на несакани ефекти електромагнетно зрачењеи совети (PEMIN).
Наједноставниот начин за борба против PEMIN е да се зголеми индуктивноста.
Индуктивноста е индикатор за односот помеѓу количината на струја што минува низ колото и магнетниот тек што го создава. Ако ние зборуваме заза прави жици, тогаш под индуктивност подразбираме количество што ја карактеризира енергијата на магнетното поле (тука струјата се смета за константна вредност).
Индуктивноста може да се зголеми со користење на специјален феритен прстен. Можете да видите како изгледаат феритните филтри на каблите на фотографијата подолу.
Феритни прстени– тоа се компонентите електрично коло, кои се користат како пасивни елементи за филтрирање на високофреквентни пречки со зголемување на индуктивноста на проводникот и апсорпција на пречки над даден праг.
Такви својства на феритен филтер дава материјалот од кој е направен - феритот.
Ферит е општо име за соединенија базирани на железен оксид и оксиди на други метали. Феритите ги комбинираат својствата на феромагнетите и полупроводниците (понекогаш диелектрици) и затоа се користат како јадра на намотки, постојани магнети, делуваат како апсорбери на високофреквентни електромагнетни бранови итн.
Филтри со феритни кабли со прицврстување - принцип на работа
Изведбата на феритен филтер директно зависи од карактеристиките на материјалот од кој е направен. Поради посебни додатоци на оксиди на различни метали, својствата на феритите се менуваат.
Постојат фундаментално неколку начини за користење на феритни прстени:
- На едножилни (еднофазни) жици, може, напротив, да апсорбира зрачење во одреден опсег, претворајќи ги пречките во топлинска енергија. На овој начин, негативните фреквенции може да се апсорбираат (отсечат) од феритниот прстен.
- На едножилни жици, каде што работи како еден вид засилувач, бидејќи враќа дел од високофреквентното магнетно поле назад во кабелот, што доведува до засилување на сигналот во даден опсег.
- На заглавените жици, феритот делува како вофазен трансформатор кој поминува небалансирани сигнали во кабелот (струјни импулси, на пример, во кабли за податоци или струјни кола) и ги потиснува симетричните сигнали (што потенцијално може да биде предизвикано кај таквите кабли само со електромагнетни пречки).
Каде да се користи и како да се избере феритен филтер
Ако зборуваме за практиката на примена, тогаш на енергетските кабли се користат феритни прстени за да се намалат пречките што самите кабли можат да ги создадат, а на сигналот (пренесување податоци) феритите ги намалуваат можните надворешни пречки и пречки.
Филтрите за феритни кабли може да бидат вградени (кабелот веќе се продава со феритен прстен) или одделни (најчесто тоа се модели што се клештат околу жицата), за кои не се потребни никакви измени на самиот кабел.
Жицата може да се вметне во центарот на феритниот филтер (се добива калем со едно вртење) или може да формира неколку вртења околу прстенот (тороидално намотување). Последниот метод значително ја зголемува ефикасноста на филтерот.
За да изберете феритен прстен за да ги исполни наведените барања, треба да ги знаете карактеристиките на материјалот од кој е направен и димензиите на производот.
Како пример, табелата подолу ги прикажува главните карактеристики на феритни филтри кои се нудат на пазарот.
| Обележување | RF-35M | RF-50M | RF-70M | RF-90M | RF-110S | RF-110A | RF-130S | RF-130A |
| Импеданса, Ом (за фреквенција од 50 MHz) | 165 | 125 | 95 | 145 | 180 | 180 | 190 | 190 |
| График на импеданса наспроти фреквенција, на слика бр. | 4 | 5 | 6 | 7 | 3 | 8 | 3 | 3 |
| Дијаметар дупки, мм | 3.5 | 5 | 7 | 9 | 11 | 11 | 13 | 13 |
| Големина, мм | 25x12 | 25x13 | 30x16 | 35x20 | 35x20 | 33x23 | 39x30 | 39x30 |
| Тежина, г | 6 | 6.5 | 12 | 22 | 44 | 40 | 50 | 50 |
График на фреквенција наспроти импеданса
Импедансата е вкупниот внатрешен отпор на елементот на електричното коло на наизменична (хармонична) струја (сигнал). Се мери, како редовниот отпор, во оми.
Друг важен параметар на феритните филтри е нивната магнетна пропустливост.
Магнетната пропустливост е коефициент кој ја карактеризира врската помеѓу магнетната индукција и јачината на магнетното поле во супстанцијата.
Врз основа на горенаведеното, за да се наведат главните својства на феритните филтри, производителите прибегнуваат кон следниве ознаки:
3000HH D * d * h, каде што:
- 3000 е индикатор за почетната магнетна пропустливост на феритот,
- HH е класа на ферити (најчесто тоа се HH - ферити за општа намена, или HM - за слаби магнетни полиња),
- D – најголем (надворешен) дијаметар,
- г – помал (внатрешен) дијаметар,
- h е висината на тороидот.
Еве типични примери за употреба на ферити:
- Степенот 100NN може да се користи за кабли со фреквенции до 30 MHz,
- 400NN - со фреквенции не повисоки од 3,5 MHz,
- 600NN - со фреквенции до 1,5 MHz
- 1000NN - до 400 kHz.
Односно, на пример, феритниот филтер на антената треба да биде од марката HH.
Но, најдобро е да изберете феритен филтер за USB-кабел со брендот HM (за кабли со слабо магнетно поле).
Односот на брендови и фреквенции е како што следува:
- 1000NM - се користи со кабли кои работат со фреквенција не поголема од 1 MHz,
- 1500 NM - не повеќе од 600 kHz,
- 2000 NM и 3000 NM - не повеќе од 450 kHz.
Во повеќето случаи, доволно е да го изберете точниот филтер за ферити и да го прикачите на кабелот поблиску до точката за поврзување со уредот.
Шема на ликвидација се врти околу феритен прстен Меѓутоа, во некои случаи, за да ја зголемите импедансата, можете да го направите кабелот неколку вртења околу феритниот прстен и тогаш импедансата ќе се зголеми како множител на квадратот на бројот на вртења. Тоа е, од два вртења е 4 пати, а од 3 вртења е веќе 9 пати.
Во пракса, се разбира, реалното зголемување е нешто помало од теоретското.
За да може феритниот прстен да се закачи на своето место по намотување, потребно е однапред да се одреди бројот на вртења на жицата и да се пресмета внатрешниот дијаметар на филтерот за да се затвори без да се дроби кабелот.
Веројатно сте забележале повеќе од еднаш дека на жиците од лаптоп, монитор и друга електронска опрема има чудни испакнатини во форма на цилиндар. Ова е направено со причина или за убавина. Факт е дека пластичниот цилиндар е посебен феритен филтер. Луѓето често го нарекуваат филтер за потиснување на пречки со висока фреквенција, или поедноставно, филтер за „шум“. Зошто и за што е потребно?
Факт е дека секој уред поврзан со електрична мрежа, е извор на електромагнетни бранови, кои, пак, се пречки со висока фреквенција што влијае на работата на другите уреди лоцирани во близина. Долгите надворешни кабли за напојување и интерфејс делуваат како еден вид антени, кои доста силно испуштаат пречки во надворешната средина што ги создава опремата за време на работата. Ова може многу да влијае на перформансите на безжичната мрежа WiFi мрежи, радио опрема и прецизни инструменти За да се спречи тоа да се случи, кабелот мора да биде заштитен. Но, тогаш неговата цена значително ќе се зголеми! На помош дошле феритен прстен и филтри направени од овој материјал.
Како работи феритен филтер?
Феритот е посебен материјал кој се состои од соединение на железен оксид и голем број други метали кои не спроведуваат струја и ефикасно апсорбираат електромагнетни бранови. Феритниот прстен е одличен магнетен изолатор и на тој начин ги филтрира пречки со висока фреквенција и електромагнетниот шум. Ги апсорбира електромагнетните бранови што излегуваат од електронската опрема пред да се засилат во кабелот, како во антената.
Феритниот филтер е јадро во облик на цилиндар направено од овој материјал, кое се става на кабелот или веднаш во производство или подоцна. Кога сами го инсталирате, мора да се наоѓа што е можно поблиску до изворот на пречки. Само ова ќе спречи пренос на пречки преку други елементи од дизајнот на уредот, каде што е многу потешко да се филтрира.
Редовно компјутерски системи, што можете да го најдете дома или во канцеларија, на краевите на жиците што ја поврзуваат системската единица со глувче, тастатура, монитор итн. има мали цилиндри. Тие, исто така, често може да се видат на каблите што водат од лаптоп или печатач до напојувањето. Овој елемент се нарекува феритен филтер (или феритен прстен, феритен цилиндар). Неговата цел е да го намали ефектот на електромагнетните и радиофреквентните пречки врз сигналот што се пренесува преку кабелот.
Феритниот филтер е едноставно цврсто парче ферит: хемиско соединение на железен оксид со оксиди на други метали, кое има уникатни магнетни својства и ниска електрична спроводливост, поради што феритите немаат конкурент меѓу другите магнетни материјали во технологијата со висока фреквенција. . Употребата на феритен прстен значително (неколку стотици или дури илјада пати) ја зголемува индуктивноста на жицата, што обезбедува потиснување на пречки со висока фреквенција. Феритниот прстен се поставува на кабелот за време на неговото производство или, исечен на два дела, може да се стави на кабелот по производството. Феритот е спакуван во пластична кутија - ако го отворите, внатре ќе видите парче метал.
Компјутерите се многу бучни уреди. Матична плочаво компјутерско куќиште осцилира со фреквенција од околу еден килохерци. Тастатурата има посебен процесор, кој исто така осцилира на високи фреквенции. Сето ова води до генерирање на радио-шум околу системот. Во повеќето случаи, овие звуци може да се елиминираат со користење на метално куќиште кое делува како штит за електромагнетни полиња.
Друг извор на бучава се жиците што ги поврзуваат уредите. Тие дејствуваат како добри, долги антени кои примаат сигнали од други кабли, радио и телевизиски предаватели, а исто така влијаат на работата на радио и ТВ уреди. Феритот ги елиминира емитуваните сигнали. Феритните цилиндри трансформираат високофреквентни електромагнетни вибрацииво топлината. Затоа тие се инсталирани на краевите на повеќето жици.
Во зависност од видот на кабелот и неговата дебелина, прстените направени од разни видовиферитот. На пример, филтерот инсталиран на кабел со повеќе јадра (како што е кабел за податоци, кабел за напојување или интерфејс: USB, видео, итн.) создава вофазен трансформатор во оваа област, кој поминува антифазни сигнали (носи корисни информации), рефлектира (не поминува) пречки на заедничкиот режим. Во овој случај, апсорпциониот ферит не треба да се користи за да се избегне нарушување на преносот на податоци, а пожелна е употреба на фероматеријали со повисока фреквенција. Ако кабелот е едножилен, се претпочита да барате филтер направен од материјал кој ќе ги расфрла сигналите со висока фреквенција наместо да ги рефлектира назад во кабелот.
Подебелите феритни цилиндри помагаат поефективно во борбата против пречки. Но, мора да обрнеме внимание на фактот дека филтрите кои се премногу големи не се погодни за употреба и резултатот од нивната работа повеќе нема да се разликува во пракса од малку помалите филтри. Затоа, треба да се користат филтри со оптимални големини: ширината на дупката во прстенот идеално треба да одговара на дебелината на жицата, а ширината на самиот прстен треба да биде приближно еднаква на ширината на конекторите на овој кабел.
Не заборавајте дека не само феритните прстени помагаат во борбата против бучавата. За подобра спроводливост, користете подебели кабли! Изберете ја должината на жицата врз основа на растојанието помеѓу поврзаните уреди; не купувајте подолг кабел. ЗА максимална должинаразни кабли, во кои тие пренесуваат информации без загуба, рековме
