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hablar sobre por qué la inductancia puede eliminar EMC

February 27 , 2021

condensadores de potencia de filtrado, inductores de modo común y perlas magnéticas son sombras comunes en el circuito de suministro de energía de EMC esquemas de diseño, y ellos son también los tres principales artefactos para resolver señales de interferencia.


con respecto a los efectos de estos tres en el circuito de potencia, creo firmemente que muchos ingenieros técnicos no entienden. El contenido del artículo analiza los principios básicos para resolver los tres EMC artefactos de el diseño plan.


1. condensador de acoplamiento


Aunque la resonancia del condensador es indeseable de la perspectiva de filtrar alta frecuencia ruido, la resonancia en serie del condensador no siempre es perjudicial.


Si la frecuencia del ruido que desea filtrar es clara, puede ajustar el volumen del capacitor para hacer que el punto de resonancia en serie caiga en la frecuencia perturbadora.


en proyectos de ingeniería específicos, la frecuencia del ruido de inducción magnética a filtrar suele alcanzar más de 100 MHz, o incluso excede 2GBHz. Para tales alta frecuencia ruido de inducción magnética, pasante los condensadores deben usarse para filtrar razonablemente.


inductancia


Generalmente, los condensadores no pueden filtrar alta frecuencia ruido razonablemente porque de dos razones:


(1) una de las razones es que la inductancia del cable del capacitor hace que el capacitor resuene en serie, lo que exhibe una gran impedancia a la alta frecuencia señal de datos, que debilita el efecto de bypass de alta frecuencia datos señal;


(2) otra razón es que la capacitancia parásita en el medio de la línea de transmisión causa la alta frecuencia señal de datos que se va a acoplar, lo que reduce el efecto de filtrado real.


A través del núcleo los condensadores a menudo pueden filtrar alta frecuencia ruido razonablemente, porque el a través del núcleo El condensador no solo tiene inductancia de cable, lo que conduce al problema de una resonancia en serie demasiado baja del condensador.


Y el a través del núcleo El condensador se puede instalar inmediatamente en el panel de control de material metálico, y el panel de control de material metálico tiene el efecto de aislamiento de alta frecuencia. Sin embargo, cuando aplicando a través del núcleo condensadores, el problema a tener en cuenta es el problema de instalación.


La desventaja del mayor feedthrough condensador es que teme a las altas temperaturas y los choques térmicos, lo que provoca grandes dificultades cuando soldar el paso condensador al panel de control de metal.


muchos condensadores se destruyen durante todo el proceso de soldadura eléctrica. especialmente cuando una gran cantidad de a través del núcleo Los condensadores deben instalarse en el panel de control, solo uno de ellos se destruye, y es difícil de recuperar, porque cuando si se retira el condensador dañado, se destruirán otros condensadores adyacentes.


2. inductancia de modo común


Porque la mayoría de las dificultades encontradas en EMC son modo común interferencia, modo común Los inductores son también uno de los componentes potentes más comunes.


La inductancia de modo común es un componente de supresión de interferencias de modo común que utiliza ferrita como esqueleto del transformador. consta de dos bobinas electromagnéticas con las mismas especificaciones y el mismo número de vueltas de bobina. La inductancia de la bobina está en el mismo esqueleto del transformador toroidal de ferrita. , Para producir un cuatro terminales componente, es necesario exhibir una gran inductancia para modo común señales de datos y tienen un efecto de supresión, mientras que para modo diferencial señales de datos para exhibir una pequeña inductancia de fuga, básicamente falla.


El principio básico es que el flujo magnético en el núcleo magnético se acumula cuando pasando a través de la corriente de modo común, y luego tiene una inductancia muy grande, que tiene un efecto supresor sobre la corriente de modo común. Cuando las dos bobinas electromagnéticas pasan a través de la corriente de modo diferencial, el núcleo magnético. Los flujos magnéticos se cancelan entre sí, y básicamente no hay inductancia, por lo que la corriente de modo diferencial no puede tener ninguna base de coeficiente de atenuación.


Por lo tanto, el modo común inductancia puede suprimir razonablemente el modo común señal de datos de interferencia en la ruta balanceada, y no tiene ningún daño a todos los modo diferencial señales de datos que se transmiten normalmente en la ruta.


Los siguientes requisitos deberían ser considerado cuando haciendo modo común inductores:


(1) La inductancia de la bobina debe estar aislada de entre sí para las líneas de transmisión en el esqueleto del transformador de la bobina electromagnética para garantizar que la bobina electromagnética gire sin fallas de cortocircuito bajo el efecto de la velocidad instantánea sobretensión;


(2) Cuando la bobina electromagnéticapasa a través de la velocidad instantánea y la gran corriente, el esqueleto del transformador no necesita estar en un estado saturado


(3) El esqueleto del transformador en la bobina electromagnética debería estar aislados con la bobina electromagnética para evitar la penetración entre sí bajo el efecto de velocidad instantánea sobretensión;


(4) La bobina electromagnética debería ser como unilateral como la inductancia de la bobina, que puede reducir la capacitancia parásita de la bobina electromagnética y mejorar la bobina electromagnética capacidad de trabajar contra velocidad instantánea sobretensión.


en general, preste atención a la selección del rango de frecuencia que se va a filtrar. Cuanto mayor sea el modo común impedancia, mejor. Por lo tanto, debemos mirar los materiales componentes cuando seleccionando el modo común inductor. La clave es seleccionar la frecuencia basada en la curva de frecuencia de impedancia.


Además, preste atención a los peligros de la impedancia de modo diferencial a la señal de datos cuando seleccionando. La principal preocupación es la impedancia de modo diferencial y el número de puerto de alta velocidad debería que se le preste atención.


3. perlas magnéticas


en el EMC proceso de diseño de diseño de circuitos digitales de productos básicos, a menudo aplicamos cuentas magnéticas. La materia prima de la ferrita es hierro fundido a presión de aluminio o hierro-níquel aleación. Este tipo de materia prima tiene una alta permeabilidad magnética, y puede ser la resistencia del devanado de la bobina electromagnética de la inductancia. en el medio, los condensadores causados ​​por alta frecuencia y alta resistencia son los menos.


Las materias primas de ferrita se utilizan generalmente en alta frecuencia condiciones. debido a su características críticas de inductancia a bajas frecuencias, la pérdida en la red no es grande. en condiciones de alta frecuencia, ellos son críticamente la relación característica de inductancia y cambian con frecuencia. en aplicaciones específicas, las materias primas de ferrita se utilizan como alta frecuencia atenuadores para circuitos de radiofrecuencia.


de hecho, la ferrita es equivalente a la conexión en serie de una resistencia y su inductancia. a bajas frecuencias, el resistor es cortocircuitado por el inductor. a altas frecuencias, la impedancia del inductor aumenta cada vez más, de modo que la cantidad de corriente fluye a través de la resistencia.


la ferrita es un dispositivo costoso en el que alta frecuencia la energía cinética se convierte en energía, que está determinada por las características de su resistencia. en comparación con los inductores generales, las perlas de ferrita tienen una alta frecuencia filtrado características.


la ferrita presenta resistividad a altas frecuencias, y sus características son las mismas que las de los inductores con un factor de calidad muy bajo, por lo que puede mantener una alta impedancia en el rango de rangos de muy frecuencia, mejorando así alta frecuencia filtrado eficiencia.


en la banda de baja frecuencia, la impedancia se compone de la reactancia inductiva de la inductancia. a baja frecuencia, r no es grande y la permeabilidad del esqueleto del transformador es alta, por lo que la inductancia es muy grande. l desempeña una función clave y la señal de interferencia es suprimida por la superficie reflectante y en este momento, el transformador La pérdida del esqueleto es pequeña, y todos los componentes son sin pérdidas, alto-Q inductor. Este tipo de inductancia es muy fácil de causar resonancia en serie. Por lo tanto, en el rango de baja frecuencia, a veces es posible que aumente el efecto de la aplicación de perlas de ferrita. .


en el rango de alta frecuencia, la impedancia se compone de resistencias componentes. a medida que aumenta la frecuencia, la permeabilidad del esqueleto del transformador disminuye, lo que da como resultado una disminución en la inductancia del inductor y una disminución en el componente de reactancia inductiva.


Sin embargo, en este momento, la pérdida del esqueleto del transformador aumenta por el componente de la resistencia, lo que hace que aumente la impedancia total. Cuando la alta frecuencia la señal de datos se basa en la ferrita, la señal de interferencia se digiere, absorbe y convierte en energía.


Los componentes de supresión de ferrita se utilizan ampliamente en pcb placas de circuitos, enchufes y líneas de carga de teléfonos móviles. Para Por ejemplo, agregar componentes de supresión de ferrita al extremo del canal del enchufe de alimentación de la placa de circuito impreso puede filtrar alta frecuencia efectos.


El tipo especial de núcleo de ferrita o perla se utiliza para suprimir la influencia de alta frecuencia y la influencia máxima en el cable de alimentación y el enchufe. también tiene la capacidad de digerir y absorber la influencia de la corriente de pulso de descarga por inducción electrostática. La aplicación de perlas magnéticas incorporadas es la clave para los inductores incorporados y también depende del lugar de aplicación específico.


se debe utilizar un inductor incorporado en el circuito de acoplamiento. Cuando es necesario eliminar los EMI no utilizados ruido, la aplicación de perlas magnéticas integradas es la mejor opción.


Dónde para usar perlas magnéticas incorporadas e inductores incorporados


inductores integrados: radiofrecuencia (RF) y comunicaciones inalámbricas, equipos de tecnología de la información, detectores de detección de radar, electrónica automotriz, teléfonos celulares, buscapersonas, dispositivos de salida de audio, asistentes digitales personales (PDA), software del sistema de control remoto inalámbrico y su módulo de control del sistema de suministro de energía de bajo voltaje, etc.


magnético incorporado perlas: circuito de potencia de generación de reloj digital, filtrado entre circuitos integrados digitales y diseño de circuitos digitales, I / O entrada / salida conectores de rf internos (tales como comunicación en serie, puerto paralelo, teclado de computadora, mouse de computadora, red de telecomunicaciones de larga distancia, red de área local), circuitos de radiofrecuencia y dispositivos lógicos fácilmente afectados, circuitos de suministro de energía para filtrar alta frecuencia efectos de transmisión, ordenadores electrónicos, fotocopiadoras, cámaras de video (VCRS), sistemas de televisión y teléfonos móviles EMI supresión de ruido.


La empresa de perlas magnéticas es Oumu, porque la empresa de las perlas magnéticas se tolera de acuerdo con la impedancia causada por ella a una cierta frecuencia, y la empresa de la impedancia también es Oumu.


La HOJA DE DATOS del cordón magnético generalmente mostrará el gráfico de tendencia característica de frecuencia e impedancia, que generalmente está estandarizado en 100MHz. Para Por ejemplo, a una frecuencia de 100 MHz, la impedancia de la perla magnética es equivalente a 1000 ohmios.


Para el rango de frecuencia que desea filtrar, debe elegir cuanto mayor sea la impedancia de la perla magnética, mejor. en circunstancias normales, elija la impedancia por encima de 600 ohmios.


además, debe prestar atención al flujo total de las perlas magnéticas cuando seleccionando las perlas magnéticas. Generalmente, debe ajustarse en 80% para resolver el problema. Cuando utilizando el circuito, es necesario considerar el daño de la impedancia de CA a la pérdida.

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