Ferrit filtre. Ferrit filtre: bilgisayar kablolarının uçlarındaki silindirler ne işe yarar? Clip-On Ferrit Kablo Filtreleri - Nasıl Çalışırlar?
Monitörler, yazıcılar, video kameralar ve diğer bilgisayar ekipmanları, plastik kabuk içinde bir ferrit silindir.
Bu ne için?
Ferrit silindir, elektromanyetik girişime ve girişime karşı koruma sağlayan bir kalkandır: iletilen sinyalin harici bir elektromanyetik alan tarafından bozulmasını önler ve ayrıca radyasyonu da önler elektromanyetik alan(parazit) kablodan dış ortama.
Koruma ilkesi nedir?
Dahili ve harici bilgisayar ekipmanı, sözde voltaj ve akım gürültüsünü elektromanyetik radyasyona dönüştürdükleri için minyatür antenler gibi davranabilir. Korumasız olanlar, bakır iletkenlerinden akan ortak mod gürültüsü, yani tüm iletkenlerden tek yönde akan yüksek frekanslı akım nedeniyle girişim yayarlar. Bu akım, belirli bir büyüklükte ve yönde bir manyetik alan oluşturur.
Ferrit, elektrik akımını iletmeyen bir ferromanyettir (yani, aslında ferrit manyetik bir yalıtkandır).Eddy akımları ferritlerde oluşturulmaz ve bu nedenle çok hızlı bir şekilde yeniden mıknatıslanırlar - harici elektromanyetik alanın frekansı ile zamanla ( koruyucu özelliklerinin etkinliği buna dayanmaktadır).
Kabuksuz ferrit halkalar da bloğun içinde bulunabilir.
Ferritin Gürültü Azaltma Verimliliği Nasıl Artırılır?
1. Ferrit çekirdeğin kapladığı kısmın uzunluğunu artırın.
2. Ferrit çekirdeğin kesitini büyütün.
3. Ferritin iç çapı, dış çapa mümkün olduğunca yakın (ideal olarak eşit) olmalıdır.
4. İzin verilirse Tasarım özellikleri kablo-ferrit çiftleri, ferrit çekirdeğin etrafında birkaç dönüş (genellikle bir veya iki) yapabilirsiniz.
Yukarıdakileri özetlersek, en iyi ferrit çekirdeğin, belirli bir çekirdek üzerine yerleştirilebilecek en uzun ve kalın olan olduğunu söyleyebiliriz. Bu durumda ferritin iç çapı mümkünse dış çapı ile örtüşmelidir.
ferrit nasıl kullanılır
Bazen satışta, iki mandallı plastik bir kabukta (ısıyla daralan tüp) çıkarılabilir ferritler bulabilirsiniz. Nasıl kullanılır?
Açık ferrit silindir, uçtan yaklaşık 3 cm uzağa, elektromanyetik girişimden ve toplamadan korunması gereken kablonun üzerine konur. Silindirin kabuğunun etrafında bir halka yapılır. Bundan sonra, kabuk kilitlenir. Güvenilirlik için diğer ucu bir ferrit silindirle donatabilirsiniz.
Elveda girişim, merhaba bozulmamış sinyal!..
Ferrit çip filtreleri, yüksek yoğunluklu bileşen montajının, yüksek çalışma frekanslarının kullanıldığı, yüksek düzeyde gürültü bağışıklığının ve EMI'nin azaltılmasının gerekli olduğu elektronik ekipmanın çeşitli bileşenlerindeki elektromanyetik paraziti bastırmak için tasarlanmıştır. En modern teknolojileri kullanan Tayvanlı şirket, mükemmel bir fiyat-kalite oranına sahip çok çeşitli çok katmanlı ferrit çip filtreleri üretiyor.
Ferrit filtre, elektrik devrelerinde yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için kullanılan pasif bir elektrik bileşenidir. Ferrit filtre boncukları (ferrit boncuklar), içinden bir akım iletkeninin geçtiği içi boş bir ferrit silindir, halka veya torus şeklinde bir tasarıma sahiptir. Ferrit filtrenin endüktansını artırmak için çok turlu toroidal sargı da kullanılabilir. Ferrit filtreler, hem harici gürültüyü azaltmak için sinyal kablolarında hem de kendi RF parazitlerini azaltmak için güç kablolarında kullanılır.
Çok Katmanlı Ferrit Yonga Filtreleri
Yüzey montajı için ferrit filtrelerin tasarımı, çok katmanlı film yapısı teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilir. Küçük hacimlerde filtrelerin verimini artırmak için yüksek yoğunluklu endüktans gerekir. Bunun için çok katmanlı bir film yapısında yapılmış entegre bir sargı kullanılır.
İnce bir alt tabakanın her tabakasında, yarım dönüşlü bir film yapısı oluşur. İki katmanda, sarımın bir dönüşü gerçekleştirilir. Onlarca veya yüzlerce katmanı sinterlerken, iletken bölümleri bağlanır ve bunun sonucunda içinde bir ferrit çekirdek bulunan bir yığın bobin oluşur. Katmanlar hem yatay düzlemde (tipik tasarım) hem de dikey düzlemde (1 GHz'in üzerindeki mikrodalga aralığı için filtreler) yerleştirilebilir. Şekil 1, bir ferrit çip filtre yapısındaki katman topolojilerini göstermektedir.
Yapı, manganez-çinko ve nikel-çinko ferrit filmleri kullanır. Farklı ferrit malzemelerinin, boyutlarının ve katmanların topolojisinin kullanılması, farklı parametrelerde çip filtrelerin elde edilmesini sağlar.
Şekil 2 entegre sarım katmanlarının yatay topolojisine sahip bir çip filtrenin yapısını göstermektedir.
Geleneksel monolitik ferrit çekirdeğin yerine ek bir bobin yapısının kullanılması, daha küçük bir pakette artan empedansa izin verir. Aslında, ferrit çip filtrelerin belirli bir kısmı, tam olarak iki elektrotlu bir ferrit çubuk gibi tasarlanmıştır.
Elektromanyetik girişimi filtrelemek için ferrit çip filtreleri, nikel-çinko ferromanyetik malzemeler kullanılarak çok katmanlı bir teknoloji ile üretilir. Şekil 3, çok katmanlı ferrit çip filtrelerin yapısını ve oluşum sürecini göstermektedir. Bobin yapısı, birkaç ferrit malzeme katmanından oluşur.
Çok katmanlı ferrit EMI filtrelerinin üretim teknolojisi, çok katmanlı çip indüktörlerin üretimi ile tamamen aynıdır. Sadece içlerinde ferrit katmanları oluşturmak için çeşitli malzemeler kullanılır. Ferrit chip filtreler için absorpsiyonu yüksek, chip indüktörler için ise tam tersine yüksek frekanslarda daha düşük absorpsiyona sahip bir malzeme kullanılır.
Ferrit çip filtreleri, seramik kapasitörlere çok benziyor. Şekil 4 gösterir dış görünüş Chilisin ferrit çip filtresi.
Chilisin Ferrit Chip Filtrelerinin Ana Parametreleri
Çip filtrelerinin seçildiği ana parametreler şunlardır: çalışma frekans aralığı, 100 MHz test frekansında empedans (ohm cinsinden), DC direnci (ohm cinsinden), izin verilen maksimum akım, nominalden izin verilen empedans sapması, form faktörü ( muhafaza boyutları ), çalışma sıcaklığı aralığının yanı sıra.
Nominal empedans, kural olarak 100 MHz frekansta verilir. Mikrodalga aralığı için 1000 MHz frekanstaki tipik empedans değerleri verilmiştir.
Nominal değerden izin verilen sapma ilgili birimlerde verilmiştir. Boyutlar, empedans derecesi ve empedans yayılımı bileşen adına dahil edilmiştir. Gerekli filtreyi seçmek için başlıkta verilmeyen diğer parametreleri bilmek önemlidir. Bileşenin teknik belgelerinde verilmiştir. Bu:
- DC endüktans direnci (ohm olarak);
- endüktansın ferrit malzemesinin doygunluğunun oluşmadığı sınırlayıcı çalışma akımı (mA olarak);
- empedans frekans yanıtı türü.
Tablo 1, Chilisin ferrit çip filtreleri için olası boyutları göstermektedir.
Tablo 1. Chilisin ferrit çip filtrelerinin standart boyutları
| kod | Boyut (UxGxY), mm | ÇED kodu |
| 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 |
Anma akımı
Bu, filtre çipinden akabilecek maksimum DC akımıdır. Ferritler için, bileşenin ısınmasının 20°C'yi aşmadığı akım olarak tanımlanır. Bileşenden akan daha yüksek akımlarda, ferrit doyumu oluşur ve sonuç olarak empedans %25'e kadar düşer.
doğru akım direnci
Bir çip filtresinin DC direnç değeri, çipin uzunluğuna, ferrit içindeki katman sayısına, kalınlığa ve konfigürasyona bağlıdır. Direnç oda sıcaklığında ölçülür. Yonga filtreler, türüne bağlı olarak birkaç mΩ ila birkaç ohm arasında DC direncine sahiptir.
Ferrit çip filtrelerinin empedansının frekans özellikleri
Bir ferrit çip filtresinin eşdeğer devresi, seri bağlı bir endüktans ve dirençtir.
Direnç değeri büyük ölçüde iletilen sinyalin frekansına bağlıdır. Ferrit EMI filtreleri, yüksek geri dönüş kayıplarına sahip indüktörlerdir. Bu özellik, çip filtreler ile çip indüktörler arasındaki temel farktır.
Çip filtreler, yüksek mıknatıslanma ters kayıplarına sahip özel ferritlerden yapılmıştır. Bu enerji ısı şeklinde açığa çıkar. Isı endüktansta değil, aktif dirençte üretilir! Bir çip filtresinin empedansı iki bileşen tarafından belirlenir: aktif ve reaktif. Empedansı belirleme formülü:
burada R aktif bileşendir ve X reaktiftir. Her iki bileşen de frekansa bağlıdır. Her seri için çip endüktansına ilişkin belgeler, empedansın ve bileşenlerinin frekans özelliklerini sağlar. Şekil 5, bir ferrit çip filtresinin tipik empedans frekans yanıtını göstermektedir. X empedansın reaktif kısmı, R aktif kısmı, Z ise tam empedanstır.
Şekilden de görülebileceği gibi, 30 MHz'den sonra aktif direnç reaktife üstün gelir. Rezonans frekansının altında, bileşenin empedansı esas olarak endüktif bileşen tarafından belirlenir. 50…100 MHz aralığında durum değişir. Endüktif bileşen sıfır olma eğilimindeyken, kayıpların aktif bileşeni artan frekansla baskındır. Çip filtrelerin empedansı, çip indüktörleri için de geçerli olan frekansla artar. Bir indüktörün (Z) empedansının ana özelliği, reaktanstır (X). Öte yandan, filtre, yüksek frekanslarda yüksek kayıplara sahip olan bir ferrit malzemeye dayandığından, yüksek frekans aralığındaki ana özellik dirençli bileşendir (R). Geleneksel endüktansla karşılaştırıldığında, ferrit çip filtresi, yüksek frekanslı gürültü bastırma etkisi sağlayan daha iyi EMI enerji emme özelliğine sahiptir.
Çok katmanlı ferrit çip filtreleri için tanımlama sistemi Chilisin
Şekil 6, Chilisin ferrit çip filtrelerinin gösterimini göstermektedir. Bu gösterim, aşağıdaki Chilisin EMI çip ferrit filtre serileri için geçerlidir: SB, GB, PB, UPB, NB, HF, VPB.
- serinin adını teknolojinin yanı sıra tasarım ve uygulama özellikleri belirler;
- gövde boyutları: A, B, C, mm;
- ambalaj türü: T (makara tipi) - makarada, B (dökme) - toplu olarak;
- empedansın nominal değeri 100 MHz test frekansında verilir, örneğin 10 ... 1000 ohm;
- nominal olandan izin verilen empedans değerlerinin dağılım kodu. Farklı gruplar için görünen değerden izin verilen sapma ilgili birimlerde verilmiştir;
- sapma kodları: Y = ±25%; M = ±20%; T = ±%30.
Ferrit EMI filtreleri için önemli olan empedans derecesinin yüksek doğruluğu değil, ferrit çipli indüktörler için endüktans değerinin doğruluğudur.
Tablo 2, Chilisin tarafından üretilen çeşitli ferrit çok katmanlı çip filtre serileri için ana parametreleri listeler.
Tablo 2. Chilisin ferrit çip filtrelerinin temel parametreleri
| İsim | Boyut Kodu, mm/inç | Empedans, Ohm | Çalışma akımını sınırlayın, mA |
| 1 GHz'e kadar LF sinyal zincirleri için | |||
| YENİ! | 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 | |
| YENİ! | 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 | |
| 1 GHz'e kadar güç rayları için | |||
| YENİ! | 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 | |
| YENİ! | 1005/0402 | 33…600 | 900…3000 |
| YENİ! | 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 | |
| 1 GHz'e kadar RF sinyal zincirlerini filtrelemek için | |||
| 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 | |
| 1 GHz'in üzerindeki mikrodalga sinyal zincirlerini filtrelemek için | |||
| 1005/0402 | 200…1000 | 250…450 | |
| 1005/0402 | 600…1800 | 200…300 | |
| 1 GHz'in üzerindeki mikrodalga devrelerini ve yüksek akımı filtrelemek için | |||
| YENİ! | 1005/0402 | 120…220 | 700…1500 |
| 1 GHz bant genişliğine kadar yüksek akım devrelerini filtrelemek için | |||
| 1608/0603 | 10…600 | 2000…6000 | |
Ferrit çip filtrelerinin tipik empedans frekans tepkileri
Uygun çip filtresini seçmek için empedansın frekans tepkisini bilmek ve dikkate almak önemlidir. Aşağıda, referans olarak, sinyal ve güç devrelerini filtrelemek için kullanılan birkaç popüler çip filtre serisi için tipik empedans frekans yanıtları verilmiştir.
GB Serisi
Şekil 7, GB serisinin tipik frekans yanıtını göstermektedir.
Frekans arttıkça filtrenin empedansı artar. Filtre, 1 GHz'e kadar çalışma frekanslarına sahip nispeten düşük frekanslı devrelerde kullanılır.
HF Serisi
1 GHz'den daha yüksek bir çalışma frekans bandına sahip yeni yüksek frekanslı HF ferrit çip filtre serisinin tasarımı, uzunlamasına bir katman düzenlemesi (yatay) değil, enine (dikey) bir katman kullanır. Şekil 8, HF100505T serisi çip filtrenin empedansının frekans yanıtını göstermektedir.
PBY Serisi Yonga Filtresi
Şekil 9, 6 A'ya kadar çalışma akımlarına sahip yüksek akım devrelerinde kullanılmak üzere tasarlanmış bir PBY serisi ferrit çip filtrenin empedansının frekans tepkisini göstermektedir.
Chilisin çip filtrelerinin seçimi ve uygulaması
Optimum ferrit çip filtre tipini seçmek için, her şeyden önce, girişim spektrumu, gerekli bastırma seviyesi ve çalışma akımları aralığı belirlenir. Uygulama koşullarına bağlı olarak, çip filtrenin empedansı ve izin verilen DC direnci seçilir. Elde edilen parametrelere bağlı olarak, gerekli etkin girişim bastırma bandına sahip bir dizi ve tipte çip filtresi seçilir. Akım değeri ve direnç, güç devrelerine çip filtreler takarken özellikle önemlidir. Her şeyden önce, filtrenin doygunluk olmadan çalışmasını sağlayan türleri seçmeniz gerekir. DC direnç değeri minimum voltaj düşüşünü sağlayacaktır.
Tablo 3. Çeşitli devreler için tipik empedans değerleri
Ferrit çip filtreleri için tipik uygulamalar şunlardır:
- veri hatlarında zil sesi filtreleme;
- besleme voltajının ayrılması;
- yeryüzünün ayrıştırılması.
Filtreleme etkisi şu şekilde artar:
- toprağa bağlı şönt kapasitörler kullanılarak. Kondansatör değerinin seçimi, girişim spektrumuna ve zayıflama frekansına bağlıdır;
- düşük çıkış kaynağı empedansı.
Çip filtreleri, yüksek frekanslı gürültü ile tel antenin etkin uzunluğunu azaltmak için, kural olarak, parazit kaynağına mümkün olduğunca yakın monte edilir.
Arayüz kablosu bağlantı noktalarında EMI filtrelerinin takılması
Arayüz kablolarındaki parazitin en büyük ölçüde bastırılması, kablo bağlantı noktalarında ferrit çip filtreler kullanılarak elde edilebilir. Bir kart tasarlarken üzerinde bulunan EMI filtresinin toprak (GND) pini arasındaki yüksek frekanslarda minimum empedansı sağlamak çok önemlidir. baskılı devre kartı ve metal kasa.
Saat Otobüslerinde Filtreleme
Yüksek frekanslı saat sinyalleri, RF girişimi kaynaklarıdır. Saat ve gürültü frekansları birbirine yakın yerleştirilebilir. Bu nedenle, yüksek zayıflama katsayısına ve frekans tepkisinin eğimine sahip filtrelerin kullanılması gerekir - yüksek hızlı sinyal iletim hatları için ferrit çip filtreleri.
EMI Filtrelerini Sinyal Veri Yollarına Kurma
Paralel veri yolları, aynı anda geçiş yapan çok sayıda sinyal hattı içerir. Adres ve veri yollarındaki sinyallerin değiştirilmesi önemli bir artışa neden olur darbe akımı toprakta akan (GND) ve güç devreleri. Bu nedenle, sinyal hatlarından geçen akımı sınırlamak gerekir.
LVDS kablo bağlantı noktalarında çip filtre montajı
Dizüstü bilgisayar ana kartının LCD'ye kablo bağlantısı, LVDS sinyallerinin harmonikleri ve bilgisayardan gelen parazit nedeniyle bilgisayar tarafından yayılan parazit seviyesini artırır. Entegre devreler sinyal iletim hattı boyunca yer almaktadır. İletilen LVDS sinyallerinin frekansı yüzlerce megahertz'e ulaştığından, dalga biçimi bozulmasını ve ortak mod gürültü bastırmayı önlemek için NB serisi çip filtrelerin kullanılması önerilir. Diferansiyel LVDS sinyalleri iletilirken, akan akımın yarattığı manyetik akılar birbirini iptal ederek gürültü seviyelerinin düşmesini sağlar. Bununla birlikte, yansıyan sinyallerin varlığı, iletken çiftlerinden geçen akımlarda eşitsizliğe yol açabilir. Bu durumda, ortak mod bobinleri, sonuçta elektromanyetik parazit seviyesini azaltan akımları dengelemek için transformatör görevi görür.
LCD arayüzünde gürültü bastırma
Grafik denetleyici, aynı anda geçiş yapan çok sayıda sinyal hattıyla LCD sürücülerine bağlanır. Bu anahtarlamalar, güç ve toprak devrelerinden büyük bir dalgalanma akımının akmasına neden olur. Bu nedenle, akım sınırlandırılmalıdır. sinyal hatları. NB serisinin ferrit çip filtreleri bu amaçlar için çok uygundur. Saat sinyal hatlarında, özellikle yüksek hızlarda ve yüksek gürültü seviyelerinde çalışan hatlarda, yüksek zayıflama katsayısına ve frekans yanıtı bozulmalarının dikliğine sahip olan HF veya HP serisi filtreler kullanılır. Geçici akımların neden olduğu girişim, güç devrelerinde de meydana gelir. Bu nedenle, güç devrelerindeki paraziti bastırmak için şönt kapasitörlerin yanı sıra ferrit çip filtreleri takılır. Tablo 4, elektronik ekipmandaki ferrit çip filtrelerinin tipik uygulama örneklerini göstermektedir.
Tablo 4 Çeşitli Serilerdeki Chilisin Ferrit Çip Filtrelerinin Tipik Uygulamaları
| İsim | Kategori uygulamalar |
Tipik uygulamalar |
Temel parametreler | |
| akım, mA | Empedans, kOhm | |||
| 1 GHz'e kadar sinyal zincirlerinde gürültü filtreleme | ||||
| SB | genel uygulama | Akıllı telefonlar, tüketici elektroniği, dijital kameralar | 50…500 | 0.005…2.7 |
| GB | genel uygulama | Akıllı telefonlar, mobil ekipman | 100…500 | 0.007…2 |
| Yaklaşık 1 GHz bant genişliğine sahip sinyal zincirlerinde gürültü filtreleme | ||||
| Not | Dijital RF sinyalleri | Video kod çözücüler, DSP devreleri, Bluetooth, akıllı telefonlar, dijital kameralar, uydu alıcıları, ayarlayıcılar | 50…500 | 0.005…2.7 |
| 1 GHz'den fazla bant genişliğine sahip sinyal zincirlerinde gürültü filtreleme | ||||
| HF; HP | 1 GHz'in üzerindeki mikrodalga sinyalleri | Mikrodalga alıcıları ve alıcı-vericiler | 50…2000 | 0.12…1.8 |
| 6 A'e kadar akıma sahip güç devrelerinde gürültü filtreleme | ||||
| PB | Genel amaçlı güç devreleri | DC/DC dönüştürücüler, video kod çözücüler, USB/IEEE1394 devreleri, LAN arabirimleri, video kartları, dijital kameralar | 800…6000 | 0.005…1.5 |
| UPB | Yüksek akım devreleri | DC/DC dönüştürücüler | 4000…6000 | 0.005…0.33 |
Uyumluluk ve değiştirilebilirlik
Chilisin'in çok katmanlı ferrit çip filtre teknolojisi, TDK, Murata, T-Yuden, Vishay, Sumida, Kemet gibi lider üreticiler tarafından kullanılan çok katmanlı ferrit çip filtre teknolojisi ile tamamen uyumludur. Chilisin ferrit çip filtreleri, parametrelerinde diğer üreticilerin çip filtreleriyle tamamen aynıdır ve alternatif bir yedek olarak önerilebilir. Tablo 5'te sunulan ferrit çip filtre serisi, karşılık gelen Chilisin bileşenlerinin tam veya yakın analoglarıdır.
Tablo 5. Farklı üreticilerin Chilisin ferrit çip filtrelerinin analoglarının karşılığı
| Beden kodu, mm/inç |
Şirket | |||
| Chilisin | Murata | TDK | Taiyo Yuden | |
| SB serisi | ||||
| 0603/0201 | MMZ0603SxxxC | |||
| 1005/0402 | MMZ1005SxxxC | |||
| 1608/0603 | MMZ1608SxxxC | |||
| 2012/0805 | / | MMZ2012SxxxC | ||
| 0603/0201 | MMZ0603YxxxC | |||
| 1005/0402 | MMZ1005YxxxC | / | ||
| 1608/0603 | MMZ1608YxxxC | / | ||
| 2012/0805 | MMZ2012YxxxC | – | ||
| GB Serisi | ||||
| 1608/0603 | MMZ1608SxxxC | – | ||
| 2012/0805 | / | MMZ2012SxxxC | ||
| NB serisi | ||||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | ||||
| 2012/0805 | – | |||
| 1005/0402 | ||||
| 1608/0603 | – | |||
| 0603/0201 | BLM03AX(PG) | MPZ0603SxxxC | ||
| 1005/0402 | ||||
Günlük hayatımızda birçok kaynak var. bilgisayar Bilimi yüksek frekanslı akımlarda çalışır. Sonuçta, frekans ne kadar yüksek olursa, bilgi işleme hızı da o kadar yüksek olur.
Bununla birlikte, yüksek frekanslı akımlar, bu tür sinyallerin iletimi için bağlantı kablolarına bir takım teknik kısıtlamalar getirir. Bu öncelikle yan etkilerden kaynaklanmaktadır. Elektromanyetik radyasyon ve manyetikler (PEMIN).
PEMIN ile baş etmenin en kolay yolu endüktansı arttırmaktır.
Endüktans, devreden geçen akımın büyüklüğünün ve onun oluşturduğu manyetik akı oranının bir göstergesidir. Eğer Konuşuyoruz düz teller hakkında, o zaman endüktans bir manyetik alanın enerjisini karakterize eden bir değerdir (burada akım sabit bir değer olarak kabul edilir).
Endüktans, özel bir ferrit halka kullanılarak arttırılabilir. Ferrit filtrelerin kablolarda nasıl göründüğü aşağıdaki fotoğrafta görülebilir.
ferrit halkalar bileşenler elektrik devresiİletkenin endüktansını artırarak ve belirli bir eşiği aşan girişimi emerek yüksek frekanslı girişimi filtrelemek için pasif elemanlar olarak kullanılırlar.
Ferrit filtrenin bu tür özellikleri, yapıldığı malzeme tarafından verilir - ferrit.
Ferrit, demir oksit ve diğer metallerin oksitlerine dayalı bileşiklerin genel adıdır. Ferritler, ferromanyetlerin ve yarı iletkenlerin (bazen dielektrikler) özelliklerini birleştirir ve bu nedenle bobin çekirdekleri, kalıcı mıknatıslar olarak kullanılır, yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaların soğurucuları olarak işlev görür, vb.
Clip-On Ferrit Kablo Filtreleri - Nasıl Çalışırlar?
Bir ferrit filtrenin çalışması doğrudan yapıldığı malzemenin özelliklerine bağlıdır. Çeşitli metallerin oksitlerinin özel katkı maddeleri nedeniyle ferritin özellikleri değişir.
Temel olarak, ferrit halkaları kullanmanın birkaç yolu vardır:
- Tek damarlı (tek fazlı) kablolarda, aksine, radyasyonu belirli bir aralıkta emebilir ve girişimi dönüştürebilir. Termal enerji. Böylece, negatif frekanslar ferrit halkası tarafından emilebilir (kesilebilir).
- Yüksek frekanslı manyetik alanın bir kısmını kabloya geri döndürdüğü için bir tür amplifikatör olarak çalıştığı tek damarlı kablolarda, bu da belirli bir aralıkta sinyal amplifikasyonuna yol açar.
- Çok telli tellerde ferrit, kablodaki dengesiz sinyalleri (örneğin, veri kablolarındaki veya DC güç devrelerindeki akım darbeleri) ileten ve dengeli sinyalleri (bu tür kablolarda potansiyel olarak yalnızca elektromanyetik girişim).
Bir ferrit filtre nerede kullanılır ve nasıl seçilir
Uygulama pratiği hakkında konuşursak, kabloların kendilerinin oluşturabileceği girişimi azaltmak için güç kablolarında ferrit halkalar kullanılır ve sinyalde (veri iletme) ferritler olası harici girişimi ve girişimi azaltır.
Ferrit kablo filtreleri, kablonun kendisinde herhangi bir değişiklik gerektirmeyen yerleşik (kablo zaten bir ferrit halka ile satılmaktadır) veya ayrı (çoğunlukla bunlar telin etrafına takılan modellerdir) olabilir.
Tel, ferrit filtrenin merkezine yerleştirilebilir (tek turlu bir bobin elde edilir) veya halkanın etrafında birkaç tur oluşturabilir (toroidal sargı). İkinci yöntem, filtrenin verimliliğini önemli ölçüde artırır.
Belirli gereksinimler için bir ferrit halka seçmek için, yapıldığı malzemenin özelliklerini ve ürünün boyutlarını bilmeniz gerekir.
Örneğin, aşağıdaki tablo piyasada sunulan ferrit filtrelerin ana özelliklerini göstermektedir.
| İşaretleme | RF-35M | RF-50M | RF-70M | RF-90M | RF-110S | RF-110A | RF-130S | RF-130A |
| Empedans, Ohm (50 MHz frekans için) | 165 | 125 | 95 | 145 | 180 | 180 | 190 | 190 |
| Frekansa karşı empedansın grafiği, Şekil No. | 4 | 5 | 6 | 7 | 3 | 8 | 3 | 3 |
| Çap delikler, mm | 3.5 | 5 | 7 | 9 | 11 | 11 | 13 | 13 |
| boyut, mm | 25x12 | 25x13 | 30x16 | 35x20 | 35x20 | 33x23 | 39x30 | 39x30 |
| Ağırlık, g | 6 | 6.5 | 12 | 22 | 44 | 40 | 50 | 50 |
Frekansa karşı empedansın grafiği
Empedans, bir elektrik devresi elemanının alternatif (harmonik) bir akıma (sinyal) karşı toplam iç direncidir. Normal direnç gibi ohm cinsinden ölçülür.
Ferrit filtrelerin bir diğer önemli parametresi manyetik geçirgenlikleridir.
Manyetik geçirgenlik, bir maddede manyetik indüksiyon ile manyetik alan kuvveti arasındaki ilişkiyi karakterize eden bir katsayıdır.
Yukarıdakilere dayanarak, ferrit filtrelerin ana özelliklerini belirtmek için üreticiler aşağıdaki işaretlemeye başvurur:
3000HH D * d * h, burada:
- 3000, ferritin ilk manyetik geçirgenliğinin bir göstergesidir,
- HH bir ferrit sınıfıdır (çoğunlukla HH - genel amaçlı ferritler veya zayıf manyetik alanlar için HM'dir),
- D en büyük (dış) çaptır,
- d daha küçük (iç) çaptır,
- h, toroidin yüksekliğidir.
İşte ferrit kullanımının tipik örnekleri:
- Marka 100НН, 30 MHz'e kadar frekanslara sahip kablolar için kullanılabilir,
- 400НН - 3,5 MHz'den yüksek olmayan frekanslarda,
- 600НН - 1,5 MHz'e kadar frekanslarda
- 1000NN - 400 kHz'e kadar.
Yani örneğin anten ferrit filtresi HH marka olmalıdır.
Ancak USB kablosu için ferrit filtre en iyi şekilde HM markasıyla seçilir (zayıf manyetik alana sahip kablolar için).
Marka ve sıklık oranları aşağıdaki gibidir:
- 1000NM - 1 MHz'den fazla olmayan bir frekansta çalışan kablolarla kullanılır,
- 1500NM - 600 kHz'den fazla değil,
- 2000NM ve 3000NM - 450 kHz'den fazla değil.
Çoğu durumda, doğru ferrit filtreyi seçmek ve kabloya, cihazın bağlantı noktasına daha yakın bir yere takmak yeterlidir.
Sarım şeması bir ferrit halka etrafında döner Bununla birlikte, bazı durumlarda, empedansı artırmak için, kabloyu ferrit halka etrafında birkaç kez döndürebilirsiniz ve ardından empedans, dönüş sayısının karesinin katları kadar artacaktır. Yani, iki dönüşten 4 kez ve 3'ten - zaten 9 kez.
Pratikte, elbette, gerçek artış teorik olandan biraz daha azdır.
Sarıldıktan sonra ferrit halkanın yerine oturması için telin dönüş sayısını önceden belirlemek ve kabloyu aktarmadan kapanacak şekilde filtrenin iç çapını hesaplamak gerekir.
Bir dizüstü bilgisayardan, monitörden ve diğer elektronik ekipmandan gelen kablolarda silindir şeklinde anlaşılmaz kalınlaşmalar olduğunu muhtemelen birden fazla kez fark etmişsinizdir. Bu sadece böyle ya da güzellik için yapılmaz. Gerçek şu ki, plastik silindir özel bir ferrit filtredir. Popüler olarak, genellikle yüksek frekanslı girişimi bastırmak için bir filtre veya daha basit bir şekilde "gürültü" filtresi olarak adlandırılır. Neden ve neden gereklidir?
Gerçek şu ki, elektrik şebekesine bağlı herhangi bir cihaz, sırayla yakınlarda bulunan diğer cihazların çalışmasını etkileyen yüksek frekanslı parazit olan bir elektromanyetik dalga kaynağıdır. Uzun harici güç ve arabirim kabloları, çalışma sırasında ekipmanın oluşturduğu oldukça fazla paraziti dış ortama yayan bir tür anten görevi görür. Bu, kablosuz performansını büyük ölçüde etkileyebilir. Wi-Fi ağları, radyo ekipmanı ve hassas aletler.Bunun olmasını önlemek için kablo blendajlı olmalıdır. Ama sonra fiyat fırlayacak! Bir ferrit halka ve bu malzemeden yapılmış filtreler imdada yetişti.
Ferrit filtre nasıl çalışır?
Ferrit, demir oksit ve akımı iletmeyen ve etkili bir şekilde absorbe eden bir dizi başka metalden oluşan özel bir malzemedir. elektromanyetik dalgalar. Ferrit halka mükemmel bir manyetik yalıtkandır ve bu nedenle yüksek frekanslı girişimin ve elektromanyetik gürültünün filtrelenmesini sağlar. Bir antende olduğu gibi kabloda yükseltilmeden önce elektronik ekipmanın çıkışındaki elektromanyetik dalgaları toplar.
Bir ferrit filtre, bu malzemeden yapılmış silindir şeklinde bir çekirdektir ve üretimde hemen veya daha sonra kabloya konur. Kendiniz kurarken, parazit kaynağına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Yalnızca bu, parazitin, filtrelemenin çok daha zor olduğu cihazın diğer yapısal elemanları aracılığıyla iletilmesini önleyecektir.
düzenli olarak bilgisayar sistemleri evde veya ofiste bulabileceğiniz kabloların uçlarında bulunan sistem birimi fare, klavye, monitör vb. küçük silindirlerdir. Bir dizüstü bilgisayardan veya yazıcıdan güç kaynağına giden kablolarda da sıklıkla görülebilirler. Bu elemana ferrit filtre (veya ferrit halka, ferrit silindir) denir. Amacı, kablo üzerinden iletilen sinyal üzerindeki elektromanyetik ve radyo frekansı girişiminin etkisini azaltmaktır.
Bir ferrit filtre katı bir ferrit parçasıdır: benzersiz manyetik özelliklere ve düşük elektrik iletkenliğine sahip olan ve ferritleri yüksek frekans teknolojisinde diğer manyetik malzemelerle rakipsiz kılan, demir oksidin diğer metallerin oksitleriyle kimyasal bir bileşimi. Bir ferrit halkanın kullanılması, telin endüktansını önemli ölçüde (birkaç yüz hatta bin kez) artırarak yüksek frekanslı girişimin bastırılmasını sağlar. Ferrit halka, üretimi sırasında kabloya takılır veya iki parçaya kesilerek üretimden sonra kabloya takılabilir. Ferrit plastik bir kutu içinde paketlenmiştir - keserek açarsanız içinde bir metal parçası göreceksiniz.
Bilgisayarlar çok "gürültülü" cihazlardır. Anakart bir bilgisayar kasasında yaklaşık bir kilohertz frekansta salınır. Klavye, aynı zamanda yüksek frekanslarda salınan ayrı bir işlemciye sahiptir. Bütün bunlar, sistem çevresinde radyo gürültüsünün oluşmasına yol açar. Çoğu durumda, elektromanyetik alanlar için bir kalkan olarak metal bir mahfaza kullanılarak bu sesler ortadan kaldırılabilir.
Diğer bir gürültü kaynağı da cihazları birbirine bağlayan kablolardır. İyi, uzun antenler gibi davranırlar, diğer kablolardan, radyo ve TV vericilerinden sinyal alırlar ve radyo ve TV cihazlarının çalışmasını da etkilerler. Ferrit, yayın sinyallerini ortadan kaldırır. Ferrit silindirler yüksek frekansı dönüştürür elektromanyetik salınımlar sıcaklığa. Bu nedenle, çoğu telin ucuna takılırlar.
Kablo tipine ve kalınlığına bağlı olarak, çeşitli tipler ferrit. Örneğin, çok çekirdekli bir kabloya (veri kablosu, güç kablosu veya arabirim: USB, video vb.) takılan bir filtre, bu bölümde anti-fazlı sinyalleri geçiren ortak modlu bir transformatör oluşturur ( yararlı bilgiler taşıyan), ortak mod girişimini yansıtır (geçmez). Bu durumda, veri iletiminin kesintiye uğramasını önlemek için emici ferrit kullanılmamalıdır ve daha yüksek frekanslı ferromalzemelerin kullanılması arzu edilir. Kablo tek telli ise, yüksek frekanslı sinyalleri kabloya geri yansıtmak yerine dağıtacak bir filtre malzemesi aramak tercih edilir.
Daha kalın ferrit silindirler, girişimle daha etkili bir şekilde başa çıkmaya yardımcı olur. Ancak çok büyük filtrelerin kullanımının uygun olmadığına ve çalışmalarının sonucunun artık pratikte biraz daha küçük filtrelerden farklı olmayacağına dikkat etmek gerekir. Bu nedenle, optimum boyutlarda filtreler kullanılmalıdır: halka açıklığının genişliği ideal olarak telin kalınlığına uymalı ve halkanın genişliği yaklaşık olarak kablo konektörlerinin genişliğine eşit olmalıdır.
Gürültüyle başa çıkmak için yalnızca ferrit halkaların yardımcı olmadığını unutmayın. Daha iyi iletkenlik için daha kalın kablolar kullanın! Kablo uzunluğunu bağlı cihazlar arasındaki mesafeye göre seçin, daha uzun bir kablo almayın. HAKKINDA maksimum uzunluk çeşitli kablolar, bilgileri kayıpsız ilettikleri dedik
