Kondensatorët e filtrit, induktorët e modalitetit të zakonshëm dhe rruazat magnetike janë figura të zakonshme në qarqet e projektimit EMC dhe janë gjithashtu tre mjete të fuqishme për të eliminuar ndërhyrjet elektromagnetike.
Për rolin e këtyre tre në qark, besoj se ka shumë inxhinierë nuk e kuptojnë, artikullin nga hartimi i një analize të detajuar të parimit të eliminimit të tre EMC më të mprehta.
1. Kondensator filtri
Megjithëse rezonanca e kondensatorit është e padëshirueshme nga pikëpamja e filtrimit të zhurmës me frekuencë të lartë, rezonanca e kondensatorit nuk është gjithmonë e dëmshme.
Kur përcaktohet frekuenca e zhurmës që do të filtrohet, kapaciteti i kondensatorit mund të rregullohet në mënyrë që pika rezonante të bjerë vetëm në frekuencën e shqetësimit.
Në inxhinierinë praktike, frekuenca e zhurmës elektromagnetike që duhet filtruar është shpesh deri në qindra MHz, ose edhe më shumë se 1 GHz. Për zhurmën elektromagnetike të tillë me frekuencë të lartë, është e nevojshme të përdoret një kondensator përmes bërthamës për të filtruar në mënyrë efektive.
Arsyeja pse kondensatorët e zakonshëm nuk mund të filtrojnë në mënyrë efektive zhurmën me frekuencë të lartë është për dy arsye:
(1) Një arsye është se induktiviteti i plumbit të kondensatorit shkakton rezonancë kondensator, e cila paraqet një rezistencë të madhe ndaj sinjalit të frekuencës së lartë dhe dobëson efektin e anashkalimit të sinjalit të frekuencës së lartë;
(2) Një arsye tjetër është se kapaciteti parazitar midis telave bashkon sinjalin me frekuencë të lartë, duke reduktuar efektin e filtrimit.
Arsyeja pse kondensatori përmes bërthamës mund të filtrojë në mënyrë efektive zhurmën me frekuencë të lartë është se kondensatori përmes bërthamës jo vetëm që nuk e ka problemin që induktiviteti i plumbit shkakton që frekuenca e rezonancës së kondensatorit është shumë e ulët.
Dhe kondensatori përmes bërthamës mund të instalohet drejtpërdrejt në panelin metalik, duke përdorur panelin metalik për të luajtur rolin e izolimit me frekuencë të lartë. Sidoqoftë, kur përdorni kondensatorin përmes bërthamës, problemi që duhet t'i kushtohet vëmendje është problemi i instalimit.
Dobësia më e madhe e kondensatorit me bërthamë është frika nga ndikimi i temperaturës dhe temperaturës së lartë, gjë që shkakton vështirësi të mëdha gjatë saldimit të kondensatorit përmes bërthamës në panelin metalik.
Shumë kondensatorë dëmtohen gjatë saldimit. Sidomos kur në panel duhet të vendosen një numër i madh kondensatorësh bërthamë, përderisa ka një dëmtim, është e vështirë të riparohet, sepse kur të hiqet kondensatori i dëmtuar, do të dëmtohen kondensatorët e tjerë afër.
2.Induktiviteti i modalitetit të përbashkët
Meqenëse problemet me të cilat përballet EMC janë kryesisht ndërhyrje të zakonshme të modalitetit, induktorët e modalitetit të zakonshëm janë gjithashtu një nga komponentët tanë të fuqishëm të përdorur zakonisht.
Induktori i modalitetit të përbashkët është një pajisje për shtypjen e interferencës së modalitetit të zakonshëm me ferrit si bërthamë, i cili përbëhet nga dy mbështjellje të së njëjtës madhësi dhe të njëjtin numër kthesash të mbështjellura në mënyrë simetrike në të njëjtën bërthamë magnetike unaze ferriti për të formuar një pajisje me katër terminale, e cila ka një efekt të madh të shtypjes së induktivitetit për sinjalin e modalitetit të përbashkët dhe një induktivitet të vogël rrjedhjeje për sinjalin e modalitetit diferencial.
Parimi është që kur rrjedh rryma e modalitetit të përbashkët, fluksi magnetik në unazën magnetike mbivendoset me njëri-tjetrin, duke pasur kështu një induktivitet të konsiderueshëm, i cili pengon rrymën e modalitetit të përbashkët, dhe kur dy mbështjelljet rrjedhin përmes rrymës së modalitetit diferencial, fluksi magnetik. në unazën magnetike anulojnë njëri-tjetrin dhe nuk ka pothuajse asnjë induktivitet, kështu që rryma e modalitetit diferencial mund të kalojë pa dobësim.
Prandaj, induktori i modalitetit të përbashkët mund të shtypë në mënyrë efektive sinjalin e ndërhyrjes së modalitetit të përbashkët në linjën e balancuar, por nuk ka asnjë efekt në transmetimin normal të sinjalit të modalitetit diferencial.
Induktorët e modalitetit të zakonshëm duhet të plotësojnë kërkesat e mëposhtme kur prodhohen:
(1) Telat e mbështjellë në bërthamën e spirales duhet të izolohen për të siguruar që nuk ka qark të shkurtër prishjeje midis kthesave të spirales nën veprimin e mbitensionit të menjëhershëm;
(2) Kur spiralja rrjedh përmes rrymës së madhe të menjëhershme, bërthama magnetike nuk duhet të jetë e ngopur;
(3) Bërthama magnetike në spirale duhet të izolohet nga spiralja për të parandaluar prishjen ndërmjet të dyjave nën veprimin e mbitensionit të menjëhershëm;
(4) Spiralja duhet të mbështillet në një shtresë të vetme sa më shumë që të jetë e mundur, në mënyrë që të zvogëlohet kapaciteti parazitar i spirales dhe të rritet aftësia e spirales për të transmetuar mbitensionin kalimtar.
Në rrethana normale, ndërsa i kushtojmë vëmendje zgjedhjes së brezit të frekuencës që kërkohet për të filtruar, sa më e madhe të jetë impedanca e modalitetit të përbashkët, aq më mirë, kështu që duhet të shikojmë të dhënat e pajisjes kur zgjedhim induktorin e modalitetit të përbashkët, kryesisht sipas kurba e frekuencës së rezistencës.
Përveç kësaj, kur zgjidhni, kushtojini vëmendje ndikimit të rezistencës së rezistencës së modalitetit diferencial në sinjal, duke u fokusuar kryesisht në rezistencën e rezistencës së modalitetit diferencial, veçanërisht duke i kushtuar vëmendje portave me shpejtësi të lartë.
3.Rruaza magnetike
Në procesin e projektimit të qarkut dixhital të produktit EMC, ne shpesh përdorim rruaza magnetike, materiali ferrit është aliazh hekur-magnez ose aliazh hekur-nikel, ky material ka një përshkueshmëri të lartë magnetike, ai mund të jetë induktor midis mbështjelljes së spirales në rast të lartë Minimumi i kapacitetit të gjeneruar të frekuencës dhe rezistencës së lartë.
Materialet ferrit zakonisht përdoren në frekuenca të larta, sepse në frekuenca të ulëta karakteristikat e tyre kryesore të induktivitetit e bëjnë humbjen në linjë shumë të vogël. Në frekuenca të larta, ato janë kryesisht raporte karakteristike të reaktancës dhe ndryshojnë me frekuencën. Në aplikime praktike, materialet ferrit përdoren si zbutës me frekuencë të lartë për qarqet e radiofrekuencave.
Në fakt, feriti është më i barabartë me paralelin e rezistencës dhe induktivitetit, rezistenca lidhet me qark të shkurtër nga induktori në frekuencë të ulët dhe impedanca e induktorit bëhet mjaft e lartë në frekuencë të lartë, në mënyrë që rryma të kalojë e gjitha përmes rezistencës.
Ferriti është një pajisje konsumuese në të cilën energjia me frekuencë të lartë shndërrohet në energji termike, e cila përcaktohet nga karakteristikat e tij të rezistencës elektrike. Rruazat magnetike të ferritit kanë karakteristika më të mira filtrimi me frekuencë të lartë sesa induktorët e zakonshëm.
Ferriti është rezistent në frekuenca të larta, i barabartë me një induktor me një faktor cilësie shumë të ulët, kështu që mund të mbajë një rezistencë të lartë në një gamë të gjerë frekuencash, duke përmirësuar kështu efikasitetin e filtrimit të frekuencës së lartë.
Në brezin e frekuencës së ulët, impedanca përbëhet nga induktiviteti. Në frekuencë të ulët, R është shumë i vogël, dhe përshkueshmëria magnetike e bërthamës është e lartë, kështu që induktiviteti është i madh. L luan një rol kryesor dhe ndërhyrja elektromagnetike shtypet nga reflektimi. Dhe në këtë kohë, humbja e bërthamës magnetike është e vogël, e gjithë pajisja është një humbje e ulët, karakteristika të larta Q të induktorit, ky induktor është i lehtë për të shkaktuar rezonancë, kështu që në brezin e frekuencës së ulët, ndonjëherë mund të ketë ndërhyrje të zgjeruara pas përdorimit të rruazave magnetike të ferritit.
Në brezin e frekuencës së lartë, impedanca përbëhet nga komponentë të rezistencës. Me rritjen e frekuencës, përshkueshmëria e bërthamës magnetike zvogëlohet, duke rezultuar në një ulje të induktivitetit të induktorit dhe një ulje të komponentit të reaktancës induktive.
Megjithatë, në këtë kohë, humbja e bërthamës magnetike rritet, komponenti i rezistencës rritet, duke rezultuar në një rritje të rezistencës totale, dhe kur sinjali me frekuencë të lartë kalon përmes ferritit, ndërhyrja elektromagnetike absorbohet dhe shndërrohet në formë të shpërndarjes së nxehtësisë.
Komponentët e shtypjes së ferritit përdoren gjerësisht në bordet e qarkut të printuar, linjat e energjisë dhe linjat e të dhënave. Për shembull, një element shtypës i ferritit shtohet në fundin e hyrjes së kordonit të energjisë të tabelës së printuar për të filtruar ndërhyrjen me frekuencë të lartë.
Unaza magnetike e ferritit ose rruaza magnetike përdoret posaçërisht për të shtypur interferencën me frekuencë të lartë dhe interferencën maksimale në linjat e sinjalit dhe linjat e energjisë, dhe gjithashtu ka aftësinë të thithë ndërhyrjen e pulsit të shkarkimit elektrostatik. Përdorimi i rruazave magnetike të çipit ose induktorëve të çipit varet kryesisht nga aplikimi praktik.
Induktorët e çipit përdoren në qarqet rezonante. Kur zhurma e panevojshme EMI duhet të eliminohet, përdorimi i rruazave magnetike të çipit është zgjidhja më e mirë.
Aplikimi i rruazave magnetike të çipit dhe induktorëve të çipit
Induktorët e çipit:Radiofrekuenca (RF) dhe komunikimet me valë, pajisjet e teknologjisë së informacionit, detektorët e radarëve, elektronika e automobilave, telefonat celularë, pagerët, pajisjet audio, asistentë dixhitalë personalë (PDA), sistemet e telekomandës me valë dhe modulet e furnizimit me energji me tension të ulët.
Rruaza magnetike të çipit:Qarqet e gjenerimit të orës, filtrimi ndërmjet qarqeve analoge dhe dixhitale, lidhësit e brendshëm hyrës/dalës I/O (të tilla si portet serike, portet paralele, tastierat, minjtë, telekomunikimet në distanca të gjata, rrjetet lokale), qarqet RF dhe pajisjet logjike të ndjeshme ndaj ndërhyrje, filtrim i ndërhyrjeve të kryera me frekuencë të lartë në qarqet e furnizimit me energji elektrike, kompjuterë, printera, videoregjistrues (VCRS), shtypje e zhurmës EMI në sistemet televizive dhe telefonat celularë.
Njësia e rruazës magnetike është ohmë, sepse njësia e rruazës magnetike është nominale në përputhje me impedancën që prodhon në një frekuencë të caktuar, dhe njësia e rezistencës është gjithashtu ohmë.
Fleta e të dhënave të rruazës magnetike në përgjithësi do të sigurojë karakteristikat e frekuencës dhe rezistencës së kurbës, përgjithësisht 100 MHz si standard, për shembull, kur frekuenca prej 100 MHz kur impedanca e rruazës magnetike është ekuivalente me 1000 ohms.
Për brezin e frekuencës që duam të filtrojmë, duhet të zgjedhim sa më e madhe të jetë impedanca e rruazës magnetike, aq më mirë, zakonisht zgjedhim rezistencën 600 ohm ose më shumë.
Për më tepër, kur zgjidhni rruaza magnetike, është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje fluksit të rruazave magnetike, i cili në përgjithësi duhet të zvogëlohet me 80%, dhe ndikimi i rezistencës së rezistencës DC në rënien e tensionit duhet të merret parasysh kur përdoret në qarqet e energjisë.
Koha e postimit: 24 korrik 2023
