Filterkondensators, gemeenskaplike-modus induktors en magnetiese krale is algemene figure in EMC-ontwerpkringe, en is ook drie kragtige gereedskap om elektromagnetiese interferensie uit te skakel.
Vir die rol van hierdie drie in die stroombaan, glo ek daar is baie ingenieurs wat nie verstaan nie, die artikel uit die ontwerp van 'n gedetailleerde analise van die beginsel van die uitskakeling van die drie EMC skerpste.
1. Filterkondensator
Alhoewel die resonansie van die kapasitor ongewens is vanuit die oogpunt van die uitfiltering van hoëfrekwensiegeraas, is die resonansie van die kapasitor nie altyd skadelik nie.
Wanneer die frekwensie van die geraas wat gefiltreer moet word, bepaal is, kan die kapasiteit van die kapasitor aangepas word sodat die resonante punt net op die steuringsfrekwensie val.
In praktiese ingenieurswese is die frekwensie van elektromagnetiese geraas wat gefiltreer moet word dikwels so hoog as honderde MHz, of selfs meer as 1 GHz. Vir sulke hoëfrekwensie elektromagnetiese geraas is dit nodig om 'n deurkern-kondensator te gebruik om effektief uit te filter.
Die rede waarom gewone kapasitors nie hoëfrekwensiegeraas effektief kan uitfilter nie, is om twee redes:
(1) Een rede is dat die induktansie van die kondensatorleiding kondensatorresonansie veroorsaak, wat 'n groot impedansie aan die hoëfrekwensiesein bied, en die omleidingseffek van die hoëfrekwensiesein verswak;
(2) Nog 'n rede is dat die parasitiese kapasitansie tussen die drade die hoëfrekwensiesein koppel, wat die filtereffek verminder.
Die rede waarom die deurkern-kondensator hoëfrekwensiegeraas effektief kan uitfilter, is dat die deurkern-kondensator nie net nie die probleem het dat die loodinduktansie veroorsaak dat die kapasitor se resonansiefrekwensie te laag is nie.
En die deurkern-kondensator kan direk op die metaalpaneel geïnstalleer word, met behulp van die metaalpaneel om die rol van hoëfrekwensie-isolasie te speel. Wanneer die deurkern-kondensator egter gebruik word, is die probleem om aandag aan te skenk die installasieprobleem.
Die grootste swakpunt van die deurkernkondensator is die vrees vir hoë temperatuur en temperatuurimpak, wat groot probleme veroorsaak wanneer die deurkernkondensator aan die metaalpaneel gesweis word.
Baie kondensators word tydens sweiswerk beskadig. Veral wanneer 'n groot aantal kernkondensators op die paneel geïnstalleer moet word, solank daar skade is, is dit moeilik om te herstel, want wanneer die beskadigde kondensator verwyder word, sal dit skade aan ander nabygeleë kondensators veroorsaak.
2. Gewone modus induktansie
Aangesien die probleme wat EMC in die gesig staar meestal algemene modus-interferensie is, is algemene modus-induktors ook een van ons algemeen gebruikte kragtige komponente.
Die gemeenskaplike modus induktor is 'n gemeenskaplike modus interferensie-onderdrukkingstoestel met ferriet as die kern, wat bestaan uit twee spoele van dieselfde grootte en dieselfde aantal windings wat simmetries op dieselfde ferrietring-magnetiese kern gewikkel is om 'n vier-terminale toestel te vorm, wat 'n groot induktansie-onderdrukkingseffek vir die gemeenskaplike modussein en 'n klein lekinduktansie vir die differensiële modussein het.
Die beginsel is dat wanneer die gemeenskaplike modusstroom vloei, die magnetiese vloed in die magnetiese ring mekaar superponeer, wat 'n aansienlike induktansie het, wat die gemeenskaplike modusstroom inhibeer, en wanneer die twee spoele deur die differensiële modusstroom vloei, kanselleer die magnetiese vloed in die magnetiese ring mekaar, en daar is amper geen induktansie nie, dus kan die differensiële modusstroom sonder verswakking deurgaan.
Daarom kan die gemeenskaplike modus-induktor die gemeenskaplike modus-interferensiesein in die gebalanseerde lyn effektief onderdruk, maar het geen effek op die normale oordrag van die differensiële modussein nie.
Gemeenskaplike modus-induktors moet aan die volgende vereistes voldoen wanneer hulle vervaardig word:
(1) Die drade wat op die spoelkern gewikkel is, moet geïsoleer word om te verseker dat daar geen kortsluiting tussen die windings van die spoel onder die werking van oombliklike oorspanning is nie;
(2) Wanneer die spoel deur die oombliklike groot stroom vloei, moet die magnetiese kern nie versadig wees nie;
(3) Die magnetiese kern in die spoel moet van die spoel geïsoleer word om te verhoed dat die twee onderbreek word deur die werking van oombliklike oorspanning;
(4) Die spoel moet soveel as moontlik in 'n enkele laag gewikkel word om die parasitiese kapasitansie van die spoel te verminder en die vermoë van die spoel om oorgangsoorspanning oor te dra, te verbeter.
Onder normale omstandighede, terwyl aandag gegee word aan die keuse van die frekwensieband wat benodig word om te filter, hoe groter die gemeenskaplike modus-impedansie, hoe beter, daarom moet ons na die toesteldata kyk wanneer ons die gemeenskaplike modus-induktor kies, hoofsaaklik volgens die impedansie-frekwensiekromme.
Daarbenewens, wanneer u kies, let op die impak van differensiële modusimpedansie op die sein, hoofsaaklik met die fokus op differensiële modusimpedansie, veral met aandag aan hoëspoedpoorte.
3. Magnetiese kraal
In die ontwerpproses van digitale stroombane vir produkte met behulp van EMC gebruik ons dikwels magnetiese krale. Die ferrietmateriaal is 'n yster-magnesiumlegering of 'n yster-nikkellegering. Hierdie materiaal het 'n hoë magnetiese deurlaatbaarheid. In die geval van hoë frekwensie en hoë weerstand kan dit die induktor tussen die spoelwikkeling wees, wat 'n minimum kapasitansie genereer.
Ferrietmateriale word gewoonlik by hoë frekwensies gebruik, want by lae frekwensies maak hul hoofinduktansie-eienskappe die verlies op die lyn baie klein. By hoë frekwensies is dit hoofsaaklik reaktansie-eienskapverhoudings en verander met frekwensie. In praktiese toepassings word ferrietmateriale as hoëfrekwensie-verswakkers vir radiofrekwensiestroombane gebruik.
Trouens, ferriet is beter gelykstaande aan die parallel van weerstand en induktansie, die weerstand word kortgesluit deur die induktor teen lae frekwensie, en die induktorimpedansie word redelik hoog teen hoë frekwensie, sodat die stroom alles deur die weerstand beweeg.
Ferriet is 'n verbruikende toestel waarop hoëfrekwensie-energie in hitte-energie omgeskakel word, wat bepaal word deur sy elektriese weerstandseienskappe. Ferrietmagnetiese krale het beter hoëfrekwensie-filtereienskappe as gewone induktors.
Ferriet is weerstandbiedend by hoë frekwensies, gelykstaande aan 'n induktor met 'n baie lae kwaliteitsfaktor, dus kan dit 'n hoë impedansie oor 'n wye frekwensiebereik handhaaf, wat die doeltreffendheid van hoëfrekwensiefiltering verbeter.
In die lae frekwensieband bestaan die impedansie uit induktansie. By lae frekwensie is R baie klein, en die magnetiese deurlaatbaarheid van die kern is hoog, dus is die induktansie groot. L speel 'n belangrike rol, en elektromagnetiese interferensie word deur weerkaatsing onderdruk. En op hierdie tydstip is die verlies van die magnetiese kern klein, die hele toestel het 'n lae verlies, hoë Q-eienskappe van die induktor, hierdie induktor veroorsaak maklik resonansie, dus in die lae frekwensieband kan daar soms verhoogde interferensie wees na die gebruik van ferrietmagnetiese krale.
In die hoëfrekwensieband bestaan die impedansie uit weerstandskomponente. Soos die frekwensie toeneem, neem die deurlaatbaarheid van die magnetiese kern af, wat lei tot 'n afname in die induktansie van die induktor en 'n afname in die induktiewe reaktansiekomponent.
Op hierdie tydstip neem die verlies van die magnetiese kern egter toe, die weerstandskomponent neem toe, wat lei tot 'n toename in die totale impedansie, en wanneer die hoëfrekwensiesein deur die ferriet beweeg, word die elektromagnetiese interferensie geabsorbeer en omgeskakel in die vorm van hitteafvoer.
Ferrietonderdrukkingskomponente word wyd gebruik in gedrukte stroombaanborde, kraglyne en datalyne. Byvoorbeeld, 'n ferrietonderdrukkingselement word by die inlaatpunt van die kragkabel van die gedrukte bord gevoeg om hoëfrekwensie-interferensie uit te filter.
Ferrietmagnetiese ring of magnetiese kraal word spesiaal gebruik om hoëfrekwensie-interferensie en piekinterferensie op seinlyne en kraglyne te onderdruk, en dit het ook die vermoë om elektrostatiese ontladingspulsinterferensie te absorbeer. Die gebruik van skyfiemagnetiese krale of skyfie-induktors hang hoofsaaklik af van die praktiese toepassing.
Skyfie-induktors word in resonante stroombane gebruik. Wanneer onnodige EMI-geraas uitgeskakel moet word, is die gebruik van skyfie-magnetiese krale die beste keuse.
Toepassing van magnetiese krale en induktors vir skyfies
Skyfie-induktors:Radiofrekwensie (RF) en draadlose kommunikasie, inligtingstegnologietoerusting, radarverklikkers, motorelektronika, selfone, pagers, oudiotoerusting, persoonlike digitale assistente (PDA's), draadlose afstandbeheerstelsels en laespanning-kragtoevoermodules.
Magnetiese krale met skyfie:Klokgenererende stroombane, filterering tussen analoog en digitale stroombane, I/O-inset/uitset interne verbindings (soos seriële poorte, parallelle poorte, sleutelborde, muise, langafstand-telekommunikasie, plaaslike area netwerke), RF-stroombane en logikatoestelle wat vatbaar is vir interferensie, filterering van hoëfrekwensie-geleide interferensie in kragtoevoerstroombane, rekenaars, drukkers, videorecorders (VCRS), EMI-ruisonderdrukking in televisiestelsels en selfone.
Die eenheid van die magnetiese kraal is ohm, want die eenheid van die magnetiese kraal is nominaal in ooreenstemming met die impedansie wat dit teen 'n sekere frekwensie produseer, en die eenheid van impedansie is ook ohm.
Die magnetiese kraal-DATABLAD sal oor die algemeen die frekwensie- en impedansie-eienskappe van die kurwe verskaf, oor die algemeen 100 MHz as die standaard, byvoorbeeld, wanneer die frekwensie van 100 MHz is wanneer die impedansie van die magnetiese kraal gelykstaande is aan 1000 ohm.
Vir die frekwensieband wat ons wil filter, moet ons kies hoe groter die impedansie van die magnetiese kraal, hoe beter, gewoonlik kies 600 ohm impedansie of meer.
Daarbenewens is dit nodig om aandag te skenk aan die vloed van magnetiese krale wanneer magnetiese krale gekies word, wat oor die algemeen met 80% afgegradeer moet word, en die invloed van GS-impedansie op spanningsval moet in ag geneem word wanneer dit in kragkringe gebruik word.
Plasingstyd: 24 Julie 2023
