Yangiliklar

Umumiy holat: muhandis EMC bilan bog'liq muammolarga duch kelgan kontaktlarning zanglashiga ferrit boncuk kiritadi, faqat boncuk haqiqatan ham istalmagan shovqinni yomonlashtirayotganini aniqlaydi. Bu qanday bo'lishi mumkin? Ferrit boncuklar muammoni yomonlashtirmasdan shovqin energiyasini yo'q qilmasligi kerakmi?
Bu savolga javob juda oddiy, lekin ko'p vaqtini EMI muammolarini hal qilishga sarflaydiganlar bundan mustasno, keng tushunilmasligi mumkin. Sodda qilib aytganda, ferrit boncuklar ferrit boncuklar emas, ferrit boncuklar emas va hokazo. Ko'pchilik ferrit boncuk ishlab chiqaruvchilari ularning qism raqami, ma'lum bir chastotadagi impedans (odatda 100 MGts), doimiy oqim qarshiligi (DCR), maksimal nominal oqim va ba'zi o'lchamlar ro'yxati keltirilgan jadval (1-jadvalga qarang). Hamma narsa deyarli standart. Ma'lumotlarda nima ko'rsatilmagan varaq - bu moddiy ma'lumot va mos keladigan chastota ishlash ko'rsatkichlari.
Ferrit boncuklar issiqlik shaklida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan shovqin energiyasini olib tashlashi mumkin bo'lgan passiv qurilmadir.Magnit boncuklar keng chastota diapazonida impedans hosil qiladi va shu bilan bu chastota diapazonidagi kiruvchi shovqin energiyasini to'liq yoki qisman yo'q qiladi.To'g'ridan-to'g'ri kuchlanish ilovalari uchun ( IC ning Vcc liniyasi kabi), kerakli signal va/yoki kuchlanish yoki oqim manbasida (I2 x DCR yo'qolishi) katta quvvat yo'qotishlarini oldini olish uchun past shahar qarshilik qiymatiga ega bo'lish maqsadga muvofiqdir. muayyan belgilangan chastota diapazonlarida yuqori empedans.Shuning uchun empedans ishlatiladigan material (o'tkazuvchanlik), ferrit boncukning o'lchami, o'rashlar soni va o'rash tuzilishi bilan bog'liq. Shubhasiz, ma'lum bir korpus o'lchamida va ishlatiladigan maxsus materialda , o'rash qanchalik ko'p bo'lsa, impedans shunchalik yuqori bo'ladi, lekin ichki bobinning jismoniy uzunligi uzoqroq bo'lsa, bu ham yuqori shahar qarshiligini keltirib chiqaradi.Ushbu komponentning nominal oqimi uning doimiy qarshiligiga teskari proportsionaldir.
EMI ilovalarida ferrit boncuklardan foydalanishning asosiy jihatlaridan biri shundaki, komponent qarshilik bosqichida bo'lishi kerak. Bu nimani anglatadi? Oddiy qilib aytganda, bu "R" (AC qarshilik) "XL" (induktiv) dan katta bo'lishi kerakligini anglatadi. reaktivlik).XL> R (pastki chastota) bo'lgan chastotalarda komponent rezistordan ko'ra ko'proq induktorga o'xshaydi. R> XL chastotasida qism o'zini rezistor sifatida tutadi, bu ferrit boncuklarining zaruriy xarakteristikasi hisoblanadi. "R" "XL" dan kattaroq bo'lgan chastota "krossover" chastotasi deb ataladi. Bu 1-rasmda ko'rsatilgan, bu misolda o'zaro faoliyat chastotasi 30 MGts ni tashkil qiladi va qizil o'q bilan belgilanadi.
Buni ko'rib chiqishning yana bir yo'li komponentning induktivlik va qarshilik fazalarida amalda bajaradigan ishlaridir. Induktorning empedansi mos kelmaydigan boshqa ilovalarda bo'lgani kabi, kiruvchi signalning bir qismi manbaga qaytariladi. ferrit boncukning narigi tomonidagi sezgir uskuna uchun ba'zi bir himoyani ta'minlaydi, lekin u "L" ni kontaktlarning zanglashiga olib kirishi va tebranish (qo'ng'iroq) keltirib chiqarishi mumkin.Shuning uchun magnit boncuklar tabiatda hali ham induktiv bo'lganda, qism shovqin energiyasi aks etadi va shovqin energiyasining bir qismi indüktans va empedans qiymatlariga qarab o'tadi.
Ferrit boncuk o'zining qarshilik bosqichida bo'lsa, komponent rezistor kabi harakat qiladi, shuning uchun u shovqin energiyasini bloklaydi va bu energiyani kontaktlarning zanglashiga olib kiradi va uni issiqlik shaklida o'zlashtiradi. Ba'zi induktorlar bilan bir xil tarzda qurilgan bo'lsa-da, bir xil jarayon, ishlab chiqarish liniyasi va texnologiyasi, mashinalar va bir xil komponentli materiallardan ba'zilari, ferrit boncuklar yo'qolgan ferrit materiallardan foydalanadi, induktorlar esa kam yo'qotilgan temir Kislorodli materialdan foydalanadi.Bu 2-rasmdagi egri chiziqda ko'rsatilgan.
Rasmda [m''] ko'rsatilgan, bu yo'qolgan ferrit boncuk materialining harakatini aks ettiradi.
Empedansning 100 MGts chastotada berilishi ham tanlov muammosining bir qismidir. EMI ning ko'p holatlarida bu chastotadagi impedans ahamiyatsiz va noto'g'ri bo'ladi. Bu "nuqta" ning qiymati impedansning oshishi yoki kamayishini bildirmaydi. , tekis bo'lib qoladi va impedans bu chastotada o'zining eng yuqori qiymatiga etadi va material hali ham indüktans bosqichidami yoki qarshilik bosqichiga o'tganmi.Aslida, ko'plab ferrit boncuk etkazib beruvchilari bir xil ferrit boncuk uchun bir nechta materiallardan foydalanadilar yoki hech bo'lmaganda ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilganidek.
Keyinchalik, foydalanuvchi olishi kerak bo'lgan narsa ferrit boncukning chastota xususiyatlarini ko'rsatadigan empedans egri chizig'idir. Odatdagi empedans egri chizig'iga misol 4-rasmda ko'rsatilgan.
4-rasm juda muhim faktni ko'rsatadi. Bu qism 100 MGts chastotali 50 ohm ferrit boncuk sifatida belgilangan, lekin uning kesishish chastotasi taxminan 500 MGts ni tashkil qiladi va u 1 va 2,5 GGts oralig'ida 300 ohmdan ortiqroqqa erishadi. ma'lumotlar varag'iga qarash foydalanuvchiga buni bilishiga imkon bermaydi va noto'g'ri bo'lishi mumkin.
Rasmda ko'rsatilganidek, materiallarning xususiyatlari turlicha.Ferrit boncuklarini tayyorlash uchun ishlatiladigan ferritning ko'plab variantlari mavjud.Ba'zi materiallar yuqori yo'qotish, keng polosali, yuqori chastotali, past kiritish yo'qotilishi va boshqalar. 5-rasmda umumiy guruhlash ko'rsatilgan. dastur chastotasi va empedans.
Yana bir keng tarqalgan muammo shundaki, plata dizaynerlari ba'zan tasdiqlangan komponentlar ma'lumotlar bazasida ferrit boncuklarini tanlash bilan cheklanadi.Agar kompaniyada boshqa mahsulotlarda foydalanish uchun tasdiqlangan va qoniqarli deb topilgan bir nechta ferrit boncuklar bo'lsa, ko'p hollarda, boshqa materiallar va qismlarning raqamlarini baholash va tasdiqlash shart emas.Yaqin o'tmishda bu yuqorida tavsiflangan asl EMI shovqin muammosining ba'zi og'irlashtiruvchi ta'sirini qayta-qayta keltirib chiqardi.Avval samarali usul keyingi loyiha uchun qo'llanilishi mumkin yoki u samarali bo'lmasligi mumkin.Avvalgi loyihaning EMI yechimiga oddiygina amal qila olmaysiz, ayniqsa kerakli signal chastotasi o'zgarganda yoki soat uskunasi kabi potentsial nurlanish komponentlarining chastotasi o'zgarganda.
Agar siz 6-rasmdagi ikkita impedans egri chizig'iga qarasangiz, ikkita o'xshash belgilangan qismning moddiy ta'sirini solishtirishingiz mumkin.
Ushbu ikki komponent uchun 100 MGts chastotadagi impedans 120 ohm. Chapdagi qism uchun "B" materialidan foydalangan holda, maksimal impedans taxminan 150 ohmni tashkil qiladi va u 400 MGts da amalga oshiriladi. O'ngdagi qism uchun , "D" materialidan foydalangan holda, maksimal impedans 700 ohmni tashkil etadi, bu taxminan 700 MGts da erishiladi. Lekin eng katta farq o'zaro faoliyat chastotadir. Ultra yuqori yo'qotish "B" materiali 6 MGts (R> XL) da o'tadi. , juda yuqori chastotali "D" moddasi esa 400 MGts atrofida induktiv bo'lib qoladi. Qaysi qismdan foydalanish to'g'ri? Bu har bir alohida dasturga bog'liq.
7-rasmda EMIni bostirish uchun noto'g'ri ferrit boncuklari tanlanganda yuzaga keladigan barcha umumiy muammolar ko'rsatilgan. Filtrlanmagan signal 3,5 V, 1 uS impulsda 474,5 mV kuchlanishni ko'rsatadi.
Yuqori yo'qotish tipidagi materialdan (markaziy uchastka) foydalanish natijasida o'lchovning pastligi qismning yuqori o'zaro faoliyat chastotasi tufayli ortadi. Signalning past tushishi 474,5 mV dan 749,8 mV gacha oshdi. Super High Loss materiali past krossover chastotasi va yaxshi ishlash.Ushbu ilovada foydalanish uchun to'g'ri material bo'ladi (o'ngdagi rasm). Ushbu qismdan foydalangan holda pastki chiziq 156,3 mV gacha kamayadi.
Boncuklar orqali o'tadigan to'g'ridan-to'g'ri oqim ortib borayotganligi sababli, yadro materiali to'yinishni boshlaydi. Induktorlar uchun bu to'yinganlik oqimi deb ataladi va indüktans qiymatining foizdagi pasayishi sifatida belgilanadi. Ferrit boncuklar uchun, qism qarshilik bosqichida bo'lganda, to'yinganlik ta'siri chastota bilan impedans qiymatining pasayishida aks etadi.Bu empedansning pasayishi ferrit boncuklarining samaradorligini va ularning EMI (AC) shovqinini bartaraf etish qobiliyatini pasaytiradi.
Bu rasmda ferrit boncuk 100 MGts chastotada 100 ohm deb baholanadi. Bu qismda doimiy oqim yo'q bo'lganda, bu odatiy o'lchangan impedansdir. Biroq, doimiy oqim qo'llanilganda (masalan, IC VCC uchun) ko'rish mumkin. kirish), samarali empedans keskin pasayadi.Yuqoridagi egri chiziqda 1,0 A oqim uchun samarali impedans 100 ohmdan 20 ohmgacha o'zgaradi. 100 MGts. Balki juda muhim emas, lekin loyiha muhandisi e'tibor berishi kerak bo'lgan narsa. Xuddi shunday, faqat elektr xarakteristikasi ma'lumotlaridan foydalangan holda. Yetkazib beruvchining ma'lumotlar varag'idagi komponentdan foydalanuvchi ushbu DC tarafkashlik hodisasidan xabardor bo'lmaydi.
Yuqori chastotali RF induktorlari kabi, ferrit boncukidagi ichki sariqning o'rash yo'nalishi boncukning chastotali xususiyatlariga katta ta'sir ko'rsatadi.Winding yo'nalishi nafaqat impedans va chastota darajasi o'rtasidagi munosabatlarga ta'sir qiladi, balki chastota javobini ham o'zgartiradi. 9-rasmda ikkita 1000 ohm ferrit boncuklar bir xil korpus o'lchamiga va bir xil materialga ega, lekin ikkita turli xil o'rash konfiguratsiyasi bilan ko'rsatilgan.
Chap qismning rulonlari vertikal tekislikda o'ralgan va gorizontal yo'nalishda yig'ilgan, bu o'ng tomonning gorizontal tekislikda o'ralgan qismiga qaraganda yuqori empedans va yuqori chastotali javob beradi. so'nggi terminal va ichki lasan o'rtasidagi pasaytirilgan parazitar sig'im bilan bog'liq bo'lgan pastki sig'imli reaktivlikka (XC). Pastroq XC yuqori o'z-o'zidan rezonans chastotasini hosil qiladi va keyin ferrit boncukning empedansi u qadar o'sishda davom etishiga imkon beradi. ferrit boncukning standart tuzilishidan yuqori bo'lgan yuqori o'z-o'zidan rezonans chastotasiga etadi Empedans qiymati.Yuqoridagi ikkita 1000 ohm ferrit boncuklarining egri chiziqlari 10-rasmda ko'rsatilgan.
Ferrit boncuklarini to'g'ri va noto'g'ri tanlashning ta'sirini yanada ko'rsatish uchun biz yuqorida muhokama qilingan tarkibning ko'p qismini namoyish qilish uchun oddiy sinov sxemasi va sinov taxtasidan foydalandik. Transmitter chiqishi (TX) qurilmasidan masofada joylashgan "A", "B" va "C".
Signalning yaxlitligi uchta pozitsiyaning har birida ferrit boncuklarining chiqish tomonida o'lchanadi va turli materiallardan tayyorlangan ikkita ferrit boncuk bilan takrorlanadi.Birinchi material, past chastotali yo'qolgan "S" materiali nuqtalarda sinovdan o'tkazildi. "A", "B" va "C".Keyingi, yuqori chastotali "D" materiali ishlatilgan.Bu ikki ferrit boncuk yordamida nuqtadan nuqtaga natijalar 12-rasmda ko'rsatilgan.
Filtrlanmagan "orqali" signal o'rta qatorda ko'rsatiladi, mos ravishda ko'tarilgan va tushadigan qirralarning biroz oshib ketishi va pasayishini ko'rsatadi. Ko'rinib turibdiki, yuqoridagi sinov sharoitlari uchun to'g'ri materialdan foydalangan holda, past chastotali yo'qotilgan material yaxshi o'tishni ko'rsatadi. va ko'tarilgan va tushayotgan qirralarda signalning yaxshilanishi. Bu natijalar 12-rasmning yuqori qatorida ko'rsatilgan. Yuqori chastotali materiallardan foydalanish natijasida har bir darajani kuchaytiradigan va beqarorlik davrini oshiradigan qo'ng'iroqqa olib kelishi mumkin. Bu sinov natijalari pastki qatorda ko'rsatilgan.
13-rasmda ko'rsatilgan gorizontal skanerlashda tavsiya etilgan yuqori qismda (12-rasm) chastota bilan EMIning yaxshilanishini ko'rib chiqsak, barcha chastotalar uchun bu qism EMI ko'tarilishini sezilarli darajada kamaytiradi va umumiy shovqin darajasini 30 ga kamaytiradi. taxminan 350 MGts diapazonida qabul qilinadigan daraja qizil chiziq bilan belgilangan EMI chegarasidan ancha past.Bu B sinfidagi uskunalar uchun umumiy tartibga soluvchi standartdir (AQShdagi FCC 15-qism). Ferrit boncuklar uchun ishlatiladigan "S" materiali ushbu past chastotalar uchun maxsus ishlatiladi. Ko'rinib turibdiki, chastota 350 MGts dan oshsa, "S" materiali asl, filtrlanmagan EMI shovqin darajasiga cheklangan ta'sir ko'rsatadi, lekin u 750 MGts chastotadagi katta keskinlikni taxminan 6 dB ga kamaytiradi. Agar EMI shovqin muammosining asosiy qismi 350 MGts dan yuqori bo'lsa, siz buni qilishingiz kerak. spektrda maksimal empedansi yuqori bo'lgan yuqori chastotali ferrit materiallaridan foydalanishni ko'rib chiqing.
Albatta, barcha qo'ng'iroqlarni (12-rasmning pastki egri chizig'ida ko'rsatilganidek) odatda haqiqiy ishlash testlari va/yoki simulyatsiya dasturlari orqali oldini olish mumkin, ammo bu maqola o'quvchilarga ko'plab keng tarqalgan xatolarni chetlab o'tishga va zaruratni kamaytirishga imkon beradi deb umid qilamiz. to'g'ri ferrit boncuk Vaqtini tanlang va EMI muammolarini hal qilish uchun ferrit boncuklar kerak bo'lganda ko'proq "ma'lumotli" boshlang'ich nuqtasini taqdim eting.
Nihoyat, ko'proq tanlov va dizayn moslashuvchanligi uchun faqat bitta qism raqamini emas, balki bir qator yoki seriyali ferrit boncuklar seriyasini tasdiqlash yaxshidir. Shuni ta'kidlash kerakki, turli etkazib beruvchilar turli materiallardan foydalanadilar va har bir yetkazib beruvchining chastota ko'rsatkichlari ko'rib chiqilishi kerak. , ayniqsa, bir xil loyiha uchun bir nechta xaridlar amalga oshirilganda.Buni birinchi marta qilish biroz oson, lekin qismlar nazorat raqami ostida komponentlar bazasiga kiritilgandan so'ng, ular keyinchalik istalgan joyda ishlatilishi mumkin.Muhim narsa shundaki, turli etkazib beruvchilarning qismlarining chastota ko'rsatkichlari kelajakda boshqa ilovalarning imkoniyatlarini bartaraf etish uchun juda o'xshashdir Muammo yuzaga keldi.Eng yaxshi yo'l - turli etkazib beruvchilardan o'xshash ma'lumotlarni olish va hech bo'lmaganda impedans egri chizig'iga ega bo'lish. Bu, shuningdek, EMI muammosini hal qilish uchun to'g'ri ferrit boncuklar ishlatilishini ta'minlaydi.
Kris Burket 1995 yildan beri TDKda ishlaydi va hozirda katta miqdordagi passiv komponentlarni qo'llab-quvvatlovchi katta dastur muhandisi. U mahsulot dizayni, texnik savdo va marketing bilan shug'ullangan.Burket ko'plab forumlarda texnik maqolalar yozgan va nashr etgan.Burket optik/mexanik kalitlar va kondansatörler bo'yicha uchta AQSh patentini oldi.
In Compliance - bu elektrotexnika va elektron muhandislik mutaxassislari uchun yangiliklar, ma'lumotlar, ta'lim va ilhomning asosiy manbai.
Aerokosmik avtomobil aloqasi Maishiy elektronika taʼlim Energetika va energetika sanoati axborot texnologiyalari Tibbiy harbiy va milliy mudofaa