Фильтрующие силовые конденсаторы, синфазные катушки индуктивности и магнитные шарики являются обычными тенями в цепи питания схем проектирования ЭМС, а также тремя основными артефактами для устранения помех.

Что касается эффектов этих трех в силовой цепи, я твердо уверен, что многие технические инженеры этого не понимают. В содержании статьи анализируются основные принципы решения трех артефактов ЭМС из плана проектирования.

1. Конденсатор связи

Хотя резонанс конденсатора нежелателен с точки зрения фильтрации высокочастотных помех, последовательный резонанс конденсатора не всегда вреден.

Если частота шума, который вы хотите отфильтровать, четкая, вы можете отрегулировать громкость конденсатора, чтобы точка последовательного резонанса точно попадала на частоту помех.

В конкретных инженерных проектах частота магнитно-индукционных шумов, подлежащих фильтрации, обычно достигает более 100 МГц или даже превышает 2 ГБГц. Для такого высокочастотного шума магнитной индукции необходимо использовать сквозные конденсаторы для разумной фильтрации.

индуктивность

Как правило, конденсаторы не могут разумно отфильтровывать высокочастотный шум по двум причинам:

(1) Одна из причин заключается в том, что индуктивность провода конденсатора вызывает последовательный резонанс конденсатора, который имеет большой импеданс по отношению к высокочастотному сигналу данных, что ослабляет эффект обхода высокочастотного сигнала данных;

(2) Другая причина заключается в том, что паразитная емкость в середине линии передачи вызывает наложение высокочастотного сигнала данных, что снижает фактический эффект фильтрации.

Конденсаторы со сквозным сердечником часто могут разумно отфильтровывать высокочастотный шум, потому что конденсатор со сквозным сердечником имеет не только проволочную индуктивность, что приводит к проблеме слишком низкого последовательного резонанса конденсатора.

И конденсатор с сквозным сердечником может быть немедленно установлен на панели управления из металлического материала, а панель управления из металлического материала имеет эффект высокочастотной изоляции. Однако при применении конденсаторов со сквозным сердечником проблема, о которой следует помнить, - это проблема установки.

Недостатком проходного конденсатора большего размера является то, что он боится высокой температуры и температурного удара, что вызывает большие трудности при приварке проходного конденсатора к металлическому щитку управления.

Многие конденсаторы разрушаются в течение всего процесса электросварки. Особенно, когда на ПКП необходимо установить много сквозных конденсаторов, разрушается только один из них, и восстановить его сложно, так как при удалении поврежденного конденсатора другие соседние конденсаторы будут разрушены.

2. Синфазная индуктивность

Поскольку большинство проблем, возникающих при ЭМС, связаны с синфазными помехами, синфазные катушки индуктивности также являются одним из наиболее распространенных мощных компонентов.

Синфазная индуктивность — это компонент подавления синфазных помех, в котором в качестве каркаса трансформатора используется феррит. Он состоит из двух электромагнитных катушек с одинаковыми характеристиками и одинаковым количеством витков катушки. Катушка индуктивности находится на том же каркасе ферритового тороидального трансформатора. , Чтобы создать компонент с четырьмя выводами, необходимо иметь большую индуктивность для синфазных сигналов данных и иметь эффект подавления, в то время как для дифференциальных сигналов данных требуется малая индуктивность рассеяния, что в принципе не работает.

Основной принцип заключается в том, что магнитный поток в магнитопроводе накапливается при прохождении синфазного тока, а затем имеет очень большую индуктивность, оказывающую подавляющее действие на синфазный ток. Когда две электромагнитные катушки проходят через ток дифференциального режима, магнитные потоки магнитного сердечника компенсируют друг друга, и индуктивность в основном отсутствует, поэтому ток дифференциального режима не может иметь основы для коэффициента затухания.

Таким образом, синфазная индуктивность может разумно подавить синфазный интерференционный сигнал данных в симметричном маршруте и не наносит вреда всем дифференциальным сигналам данных, обычно передаваемым по маршруту.

При изготовлении синфазных катушек индуктивности следует учитывать следующие требования:

(1) Индуктивность катушки должна быть изолирована друг от друга для линий передачи на каркасе трансформатора электромагнитной катушки, чтобы гарантировать, что электромагнитная катушка вращается без короткого замыкания под действием мгновенного перенапряжения скорости;

(2) Когда электромагнитная катушка проходит через мгновенную скорость и большой ток, каркас трансформатора не должен находиться в состоянии насыщения;

(3) Каркас трансформатора в электромагнитной катушке должен быть изолирован электромагнитной катушкой, чтобы избежать проникновения друг друга под действием мгновенного перенапряжения скорости;

(4) Электромагнитная катушка должна быть такой же односторонней, как и индуктивность катушки, что может уменьшить паразитную емкость электромагнитной катушки и улучшить способность электромагнитной катушки работать против мгновенного перенапряжения скорости.

В общем, обратите внимание на выбор частотного диапазона для фильтрации. Чем больше синфазное сопротивление, тем лучше. Следовательно, при выборе синфазной катушки индуктивности необходимо обращать внимание на материалы компонентов. Ключевым моментом является выбор частоты на основе частотной кривой импеданса.

Кроме того, при выборе обратите внимание на опасность импеданса дифференциального режима для сигнала данных. Ключевой проблемой является импеданс дифференциального режима, и следует обратить внимание на номер высокоскоростного порта.

3. Магнитные бусины

В процессе проектирования цифровых схем для ЭМС мы часто применяем магнитные шарики. Сырьем для феррита является литой под давлением алюминий или железо-никелевый сплав. Этот вид сырья имеет высокую магнитную проницаемость, и это может быть сопротивление обмотки электромагнитной катушки индуктивности. Посередине меньше всего конденсаторов, вызванных высокой частотой и высоким сопротивлением.

Ферритовое сырье обычно используется в высокочастотных условиях. Из-за их критических характеристик индуктивности на низких частотах потери в сети невелики. В условиях высоких частот они имеют критическое отношение характеристик индуктивности и изменяются с частотой. В определенных приложениях ферритовое сырье используется в качестве высокочастотных аттенюаторов для радиочастотных цепей.

Фактически феррит вполне эквивалентен последовательному соединению резистора и его индуктивности. На низких частотах резистор закорочен катушкой индуктивности. На высоких частотах импеданс индуктора становится все выше и выше, так что величина тока протекает через резистор.

Феррит — дорогостоящее устройство, на котором высокочастотная кинетическая энергия преобразуется в энергию, что определяется характеристиками его резистора. По сравнению с обычными индукторами ферритовые бусины обладают более сильными характеристиками фильтрации высоких частот.

Феррит проявляет удельное сопротивление на высоких частотах, а его характеристики такие же, как у катушек индуктивности с очень низкой добротностью, поэтому он может поддерживать высокий импеданс в диапазоне очень частотных диапазонов, тем самым повышая эффективность фильтрации высоких частот.

В низкочастотном диапазоне импеданс состоит из индуктивного сопротивления индуктивности. На низкой частоте R невелико, а проницаемость каркаса трансформатора высока, поэтому индуктивность очень велика. L играет ключевую функцию, и сигнал помех подавляется отражающей поверхностью; и в это время трансформатор. Потери скелета малы, и все компоненты представляют собой высокодобротный индуктор без потерь. Этот тип индуктивности очень легко вызывает последовательный резонанс. Поэтому в диапазоне низких частот иногда возможно усиление эффекта от применения ферритовых колец. .

В диапазоне высоких частот импеданс состоит из резисторных составляющих. С увеличением частоты проницаемость каркаса трансформатора уменьшается, что приводит к уменьшению индуктивности дросселя и уменьшению индуктивной составляющей реактивного сопротивления.

Однако в это время потери каркаса трансформатора увеличиваются за счет резисторного компонента, что приводит к увеличению полного импеданса. Когда высокочастотный информационный сигнал основан на феррите, интерференционный сигнал обрабатывается, поглощается и преобразуется в энергию.

Компоненты подавления феррита широко используются в печатных платах, вилках питания и линиях зарядки мобильных телефонов. Например, добавление компонентов подавления феррита на конец канала разъема питания на печатной плате может отфильтровать высокочастотные эффекты.

Ферритовый сердечник или шарик специального типа используются для подавления высокочастотного и пикового влияния на шнур питания и штепсельную вилку. Он также обладает способностью переваривать и поглощать влияние импульсного тока электростатического индукционного разряда. Применение встроенных магнитных шариков является ключом к встроенным индукторам и также зависит от конкретного места применения.

В цепи связи должен использоваться встроенный индуктор. Когда необходимо устранить неиспользуемые электромагнитные помехи, наилучшим выбором является применение встроенных магнитных шариков.

Где использовать встроенные магнитные шарики и встроенные катушки индуктивности

Встроенные индукторы: радиочастотная (РЧ) и беспроводная связь, оборудование информационных технологий, детекторы радаров, автомобильная электроника, сотовые телефоны, пейджеры, устройства вывода звука, персональные цифровые помощники (КПК), программное обеспечение системы беспроводного дистанционного управления и его низкоуровневое программное обеспечение. модуль управления системой электропитания по напряжению и т. д.

Встроенные магнитные шарики: силовая схема генерации цифровых часов, фильтрация между цифровыми интегральными схемами и дизайном цифровых схем, ввод-вывод, внутренние РЧ-разъемы (такие как последовательная связь, параллельный порт, компьютерная клавиатура, компьютерная мышь, междугородняя связь). сеть, локальная сеть), радиочастотные цепи и легковосприимчивые логические устройства, цепи электропитания для фильтрации высокочастотных эффектов передачи, электронные вычислительные машины, копировальные аппараты, видеокамеры (ВКРС), телевизионные системы и мобильные телефоны, подавление электромагнитных помех.

Предприятие магнитных шариков - это Оуму, потому что предприятие магнитных шариков допускается в соответствии с импедансом, вызванным им на определенной частоте, и предприятие импеданса также является Оуму.

В ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ магнитной бусины обычно отображается характерный график тренда частоты и импеданса, который обычно стандартизирован для частоты 100 МГц. Например, при частоте 100 МГц импеданс магнитной бусины эквивалентен 1000 Ом.

Для частотного диапазона, который вы хотите отфильтровать, вы должны выбрать, чем больше импеданс магнитного шарика, тем лучше. В нормальных условиях выберите импеданс выше 600 Ом.

Кроме того, вы должны обратить внимание на общий поток магнитных шариков при выборе магнитных шариков. Как правило, для решения проблемы его необходимо отрегулировать на 80%. При использовании схемы необходимо учитывать повреждение импеданса переменного тока до потерь.