A szűrőkondenzátorok, a közös módú induktorok és a mágneses gyöngyök az EMC tervezési áramkörök gyakori alakjai, és három hatékony eszköz az elektromágneses interferencia kiküszöbölésére.
A szerepe a három az áramkörben, azt hiszem, sok mérnök nem érti, a cikk a tervezés részletes elemzése elvének megszüntetése a három EMC legélesebb.
1.Szűrőkondenzátor
Bár a kondenzátor rezonanciája nem kívánatos a nagyfrekvenciás zajok kiszűrése szempontjából, a kondenzátor rezonanciája nem mindig káros.
A szűrendő zaj frekvenciájának meghatározásakor a kondenzátor kapacitását úgy lehet beállítani, hogy a rezonanciapont éppen a zavarfrekvenciára essen.
A gyakorlati mérnöki gyakorlatban a szűrendő elektromágneses zaj frekvenciája gyakran eléri a több száz MHz-et, vagy akár több mint 1 GHz-et. Az ilyen nagyfrekvenciás elektromágneses zajok hatékony kiszűrése érdekében átmenő magos kondenzátort kell használni.
Az ok, amiért a hagyományos kondenzátorok nem tudják hatékonyan kiszűrni a nagyfrekvenciás zajokat, két okból adódik:
(1) Ennek egyik oka az, hogy a kondenzátorvezeték induktivitása kondenzátorrezonanciát okoz, amely nagy impedanciát okoz a nagyfrekvenciás jelnek, és gyengíti a nagyfrekvenciás jel bypass hatását;
(2) Egy másik ok az, hogy a nagyfrekvenciás jelet csatoló vezetékek közötti parazita kapacitás csökkenti a szűrőhatást.
Az ok, amiért az átmenő kondenzátor hatékonyan tudja kiszűrni a nagyfrekvenciás zajokat, az az, hogy az átmenő kondenzátorral nem csak az a probléma, hogy az elvezetés induktivitása okozza, hogy a kondenzátor rezonancia frekvenciája túl alacsony.
Az átmenő kondenzátor pedig közvetlenül felszerelhető a fémlapra, a fémpanel segítségével a nagyfrekvenciás leválasztás szerepét. Átmenő magos kondenzátor használatakor azonban a telepítési probléma a probléma, amire figyelni kell.
Az átmenő kondenzátor legnagyobb gyengesége a magas hőmérséklettől és a hőmérsékleti hatásoktól való félelem, ami nagy nehézségeket okoz az átmenő kondenzátor fémlemezhez hegesztésekor.
Sok kondenzátor megsérül hegesztés közben. Főleg, ha nagyszámú magkondenzátort kell a panelre szerelni, amíg sérülés van, addig nehezen javítható, mert a sérült kondenzátor eltávolításakor a többi közeli kondenzátor károsodását okozza.
2.Közös módusú induktivitás
Mivel az EMC-vel szembesülő problémák többnyire általános módusú interferenciák, a közös módusú induktorok is az egyik leggyakrabban használt nagy teljesítményű alkatrészünk.
A közös módusú induktor egy közös módusú interferencia-csökkentő eszköz, amelynek magja ferrit, amely két azonos méretű és azonos számú fordulatszámú tekercsből áll szimmetrikusan feltekerve ugyanarra a ferritgyűrűs mágneses magra, és így négy terminálú eszközt alkotnak. nagy induktivitás-elnyomó hatással rendelkezik a közös módú jelhez, és kis szivárgási induktivitásához a differenciális módú jelhez.
Az elv az, hogy amikor a közös módusú áram folyik, a mágneses gyűrűben a mágneses fluxus egymásra helyezi egymást, így jelentős induktivitással rendelkezik, amely gátolja a közös módusú áramot, és amikor a két tekercs átfolyik a differenciálmódusú áramon, akkor a mágneses fluxus a mágneses gyűrűben kioltják egymást, és szinte nincs induktivitás, így a differenciális módusú áram csillapítás nélkül áthaladhat.
Ezért a közös módusú induktor hatékonyan elnyomja a közös módú interferencia jelet a szimmetrikus vonalban, de nincs hatással a differenciális módú jel normál átvitelére.
A közös üzemmódú induktoroknak gyártásuk során a következő követelményeknek kell megfelelniük:
(1) A tekercsmagra tekercselt vezetékeket szigetelni kell, hogy ne legyen rövidzárlat a tekercs menetei között pillanatnyi túlfeszültség hatására;
(2) Amikor a tekercs átfolyik a pillanatnyi nagy áramon, a mágneses magnak nem szabad telítődnie;
(3) A tekercsben lévő mágneses magot szigetelni kell a tekercstől, hogy elkerüljük a kettő közötti törést a pillanatnyi túlfeszültség hatására;
(4) A tekercset lehetőleg egyetlen rétegben kell feltekerni, hogy csökkenjen a tekercs parazita kapacitása, és fokozódjon a tekercs tranziens túlfeszültség átviteli képessége.
Normál körülmények között a szűréshez szükséges frekvenciasáv kiválasztására odafigyelve minél nagyobb a közös módú impedancia, annál jobb, ezért a közös módusú induktivitás kiválasztásakor az eszköz adatait kell figyelembe vennünk, elsősorban a impedancia frekvencia görbe.
Ezenkívül a kiválasztáskor ügyeljen a differenciális módusú impedancia jelre gyakorolt hatására, elsősorban a differenciális módú impedanciára összpontosítva, különös tekintettel a nagy sebességű portokra.
3. Mágneses gyöngy
A termék digitális áramköri EMC tervezési folyamatában gyakran használunk mágneses gyöngyöket, a ferrit anyag vas-magnézium ötvözet vagy vas-nikkel ötvözet, ennek az anyagnak nagy a mágneses permeabilitása, magas tekercselés esetén induktor lehet a tekercs tekercs között. frekvencia és nagy ellenállás generált kapacitás minimum.
A ferrit anyagokat általában magas frekvencián használják, mivel alacsony frekvenciákon fő induktivitási jellemzőik miatt a vezetéken a veszteség nagyon kicsi. Nagy frekvenciákon ezek főként reaktancia karakterisztikus arányok, és a frekvenciával változnak. A gyakorlati alkalmazásokban a ferrit anyagokat nagyfrekvenciás csillapítóként használják rádiófrekvenciás áramkörökben.
Valójában a ferrit jobban ekvivalens az ellenállás és az induktivitás párhuzamosságával, az ellenállást az induktor alacsony frekvencián rövidre zárja, és az induktor impedanciája magas frekvencián meglehetősen magas lesz, így az áram áthalad az ellenálláson.
A ferrit olyan fogyasztó eszköz, amelyen a nagyfrekvenciás energiát hőenergiává alakítják, amelyet elektromos ellenállási jellemzői határoznak meg. A ferrit mágneses gyöngyök jobb nagyfrekvenciás szűrési tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a hagyományos induktorok.
A ferrit nagy frekvencián rezisztens, ami egy nagyon alacsony minőségi tényezőjű tekercsnek felel meg, így széles frekvenciatartományban képes magas impedanciát fenntartani, ezáltal javítva a nagyfrekvenciás szűrés hatékonyságát.
Az alacsony frekvenciasávban az impedancia induktivitásból tevődik össze. Alacsony frekvencián az R nagyon kicsi, és a mag mágneses permeabilitása nagy, így az induktivitás nagy. Az L fő szerepet játszik, és az elektromágneses interferenciát a visszaverődés elnyomja. És ebben az időben a mágneses mag vesztesége kicsi, az egész eszköz alacsony veszteségű, az induktor magas Q karakterisztikája, ez az induktor könnyen rezonanciát okoz, ezért az alacsony frekvencia sávban néha fokozott interferencia léphet fel. ferrit mágneses gyöngyök használata után.
A nagyfrekvenciás sávban az impedancia ellenálláskomponensekből tevődik össze. A frekvencia növekedésével a mágneses mag permeabilitása csökken, ami az induktor induktivitásának csökkenését és az induktív reaktancia komponens csökkenését eredményezi.
Ekkor azonban a mágneses mag vesztesége növekszik, az ellenállás komponens növekszik, ami a teljes impedancia növekedését eredményezi, és amikor a nagyfrekvenciás jel áthalad a ferriten, az elektromágneses interferencia elnyelődik és formává alakul. a hőleadásról.
A ferrit elnyomó alkatrészeket széles körben használják nyomtatott áramköri kártyákban, elektromos vezetékekben és adatvezetékekben. Például a nyomtatott kártya tápkábelének bemeneti végéhez ferrit elnyomó elemet adnak a nagyfrekvenciás interferencia kiszűrésére.
A ferrit mágneses gyűrűt vagy mágneses gyöngyöt kifejezetten a nagyfrekvenciás interferenciák és a csúcsinterferenciák elnyomására használják jel- és tápvezetékeken, valamint képes elnyelni az elektrosztatikus kisülési impulzus interferenciát. A chip mágneses gyöngyök vagy chip induktorok használata elsősorban a gyakorlati alkalmazástól függ.
A rezonáns áramkörökben chip induktorokat használnak. Ha meg kell szüntetni a szükségtelen EMI-zajt, a chip mágneses gyöngyök használata a legjobb választás.
Chip mágneses gyöngyök és chip induktorok alkalmazása
Chip induktorok:Rádiófrekvenciás (RF) és vezeték nélküli kommunikáció, információtechnológiai berendezések, radardetektorok, autóelektronika, mobiltelefonok, személyhívók, audioberendezések, személyi digitális asszisztensek (PDA-k), vezeték nélküli távirányító rendszerek és alacsony feszültségű tápegység modulok.
Chip mágneses gyöngyök:Órageneráló áramkörök, szűrés analóg és digitális áramkörök között, I/O bemeneti/kimeneti belső csatlakozók (például soros portok, párhuzamos portok, billentyűzetek, egerek, távolsági távközlés, helyi hálózatok), RF áramkörök és logikai eszközök, amelyek hajlamosak interferencia, nagyfrekvenciás vezetett interferencia szűrése tápáramkörökben, számítógépekben, nyomtatókban, videomagnókban (VCRS), EMI zajelnyomás televíziós rendszerekben és mobiltelefonokban.
A mágnesgyöngy mértékegysége az ohm, mivel a mágnesgyöngy egysége névleges az általa adott frekvencián előállított impedanciának megfelelően, és az impedancia mértékegysége is ohm.
A mágneses gyöngy ADATLAP általában biztosítja a görbe frekvencia- és impedancia-karakterisztikáját, általában 100 MHz-et, mint szabványt, például ha a 100 MHz-es frekvencia, amikor a mágnesgyöngy impedanciája 1000 ohmnak felel meg.
A szűrni kívánt frekvenciasávhoz minél nagyobb a mágnesgyöngy impedanciája, annál jobb, általában 600 ohmos vagy nagyobb impedanciát kell választani.
Ezenkívül a mágneses gyöngyök kiválasztásakor ügyelni kell a mágneses gyöngyök fluxusára, amelyet általában 80%-kal kell csökkenteni, és figyelembe kell venni az egyenáramú impedancia feszültségesésre gyakorolt hatását, ha tápáramkörökben használják.
Feladás időpontja: 2023. július 24
