Capacitores de potência de filtragem, indutores de modo comum e esferas magnéticas são sombras comuns no circuito de fonte de alimentação dos esquemas de projeto EMC e também são os três principais artefatos para solucionar sinais de interferência.

Com relação aos efeitos desses três no circuito de energia, acredito firmemente que muitos engenheiros técnicos não entendem. O conteúdo do artigo analisa os princípios básicos de resolução dos três artefatos EMC do plano de projeto.

1. Capacitor de acoplamento

Embora a ressonância do capacitor seja indesejável do ponto de vista da filtragem do ruído de alta frequência, a ressonância em série do capacitor nem sempre é prejudicial.

Se a frequência do ruído que você deseja filtrar for clara, você pode ajustar o volume do capacitor para fazer com que o ponto de ressonância em série caia na frequência perturbadora.

Em projetos específicos de engenharia, a frequência do ruído de indução magnética a ser filtrado costuma atingir mais de 100 MHz, ou mesmo ultrapassar 2GBHz. Para tal ruído de indução magnética de alta frequência, capacitores de núcleo devem ser usados ​​para filtrar razoavelmente.

indutância

Geralmente, os capacitores não conseguem filtrar o ruído de alta frequência razoavelmente por dois motivos:

(1) Uma razão é que a indutância do fio do capacitor faz com que o capacitor ressoe em série, o que exibe uma grande impedância para o sinal de dados de alta frequência, o que enfraquece o efeito de desvio do sinal de dados de alta frequência;

(2) Outra razão é que a capacitância parasita no meio da linha de transmissão faz com que o sinal de dados de alta frequência seja acoplado, o que reduz o efeito de filtragem real.

Os capacitores de núcleo podem frequentemente filtrar razoavelmente o ruído de alta frequência, porque o capacitor de núcleo não possui apenas indutância de fio, o que leva ao problema de ressonância em série muito baixa do capacitor.

E o capacitor através do núcleo pode ser instalado imediatamente no painel de controle de material metálico, e o painel de controle de material metálico tem o efeito de isolamento de alta frequência. No entanto, ao aplicar capacitores de núcleo, o problema a ser observado é o problema de instalação.

A desvantagem do capacitor de passagem maior é que ele tem medo de alta temperatura e choque de temperatura, o que causa grandes dificuldades ao soldar o capacitor de passagem ao painel de controle de metal.

Muitos capacitores são destruídos durante todo o processo de soldagem elétrica. Especialmente quando muitos capacitores through-core devem ser instalados no painel de controle, apenas um deles é destruído e é difícil recuperá-lo, porque quando o capacitor danificado é removido, outros capacitores adjacentes serão destruídos.

2. Indutância de modo comum

Como a maioria das dificuldades encontradas em EMC são interferências de modo comum, os indutores de modo comum também são um dos componentes poderosos mais comuns.

A indutância de modo comum é um componente de supressão de interferência de modo comum que usa ferrite como o esqueleto do transformador. Consiste em duas bobinas eletromagnéticas com as mesmas especificações e o mesmo número de voltas da bobina. A indutância da bobina está no mesmo esqueleto do transformador toroidal de ferrite. , Para produzir um componente de quatro terminais, é necessário exibir uma grande indutância para sinais de dados em modo comum e ter um efeito de supressão, enquanto que para sinais de dados em modo diferencial exibir uma pequena indutância de vazamento, ele basicamente falha.

O princípio básico é que o fluxo magnético no núcleo magnético se acumula ao passar pela corrente de modo comum e, então, tem uma indutância muito grande, que tem um efeito supressor na corrente de modo comum. Quando as duas bobinas eletromagnéticas passam pela corrente de modo diferencial, o núcleo magnético Os fluxos magnéticos se cancelam e basicamente não há indutância, portanto a corrente de modo diferencial não pode ter base de coeficiente de atenuação.

Portanto, a indutância de modo comum pode razoavelmente suprimir o sinal de dados de interferência de modo comum na rota balanceada e não prejudica todos os sinais de dados de modo diferencial normalmente transmitidos na rota.

Os seguintes requisitos devem ser considerados ao fazer indutores de modo comum:

(1) A indutância da bobina deve ser isolada uma da outra para as linhas de transmissão no esqueleto do transformador da bobina eletromagnética para garantir que a bobina eletromagnética gire sem falhas de curto-circuito sob o efeito da sobretensão de velocidade instantânea;

(2) Quando a bobina eletromagnética passa pela velocidade instantânea e grande corrente, o esqueleto do transformador não precisa estar em estado saturado;

(3) O esqueleto do transformador na bobina eletromagnética deve ser isolado com a bobina eletromagnética para evitar penetração entre si sob o efeito de sobretensão de velocidade instantânea;

(4) A bobina eletromagnética deve ser tão unilateral quanto a indutância da bobina, o que pode reduzir a capacitância parasita da bobina eletromagnética e melhorar a capacidade da bobina eletromagnética de trabalhar contra a sobretensão de velocidade instantânea.

Em geral, preste atenção ao selecionar a faixa de frequência a ser filtrada. Quanto maior a impedância de modo comum, melhor. Portanto, devemos observar os materiais dos componentes ao selecionar o indutor de modo comum. A chave é selecionar a frequência com base na curva de frequência de impedância.

Além disso, preste atenção aos perigos da impedância do modo diferencial para o sinal de dados ao selecionar. A principal preocupação é a impedância do modo diferencial e deve-se prestar atenção ao número da porta de alta velocidade.

3. Contas magnéticas

No processo de design EMC de design de circuito digital de commodities, muitas vezes aplicamos esferas magnéticas. A matéria-prima da ferrita é ferro-alumínio fundido ou liga de ferro-níquel. Este tipo de matéria-prima tem uma alta permeabilidade magnética e pode ser a resistência do enrolamento da bobina eletromagnética da indutância. No meio, os capacitores causados ​​por alta frequência e alta resistência são os menores.

As matérias-primas de ferrite são geralmente usadas em condições de alta frequência. Devido às suas características críticas de indutância em baixas frequências, a perda na rede não é grande. Sob condições de alta frequência, eles são uma relação característica de indutância crítica e mudam com a frequência. Em aplicações específicas, matérias-primas de ferrite são usadas como atenuadores de alta frequência para circuitos de radiofrequência.

De fato, a ferrita é bem equivalente à conexão em série de um resistor e sua indutância. Em baixas frequências, o resistor é curto-circuitado pelo indutor. Em altas frequências, a impedância do indutor se torna cada vez mais alta, de modo que a quantidade de corrente flui através do resistor.

A ferrita é um dispositivo caro no qual a energia cinética de alta frequência é convertida em energia, que é determinada pelas características de seu resistor. Em comparação com os indutores gerais, os grânulos de ferrite têm características de filtragem de alta frequência mais fortes.

A ferrita exibe resistividade em altas frequências e suas características são as mesmas dos indutores com um fator de qualidade muito baixo, de modo que pode manter uma alta impedância na faixa de faixas de frequência, melhorando assim a eficiência da filtragem de alta frequência.

Na banda de baixa frequência, a impedância é composta pela reatância indutiva da indutância. Em baixa frequência, R não é grande e a permeabilidade do esqueleto do transformador é alta, então a indutância é muito grande. L desempenha uma função chave e o sinal de interferência é suprimido pela superfície reflexiva; e neste momento, o transformador A perda do esqueleto é pequena e todos os componentes são um indutor de alto Q sem perdas. Este tipo de indutância é muito fácil de causar ressonância em série. Portanto, na faixa de baixa frequência, às vezes é possível que o efeito da aplicação de contas de ferrite aumente. .

Na faixa de alta frequência, a impedância é composta por componentes de resistor. À medida que a frequência aumenta, a permeabilidade do esqueleto do transformador diminui, resultando em uma diminuição na indutância do indutor e uma diminuição no componente de reatância indutiva.

No entanto, neste momento, a perda do esqueleto do transformador é aumentada pelo componente do resistor, o que faz com que a impedância total aumente. Quando o sinal de dados de alta frequência é baseado na ferrita, o sinal de interferência é digerido, absorvido e convertido em energia.

Os componentes de supressão de ferrite são amplamente utilizados em placas de circuito impresso, plugues de alimentação e linhas de carregamento de telefones celulares. Por exemplo, adicionar componentes de supressão de ferrite à extremidade do canal do plugue de alimentação da placa de circuito impresso pode filtrar os efeitos de alta frequência.

O tipo especial de núcleo de ferrite ou talão é usado para suprimir a influência de alta frequência e influência de pico no cabo de alimentação e plugue de alimentação. Ele também tem a capacidade de digerir e absorver a influência da corrente de pulso de descarga de indução eletrostática. A aplicação de esferas magnéticas embutidas é a chave para indutores embutidos e também depende do local de aplicação específico.

Um indutor embutido deve ser usado no circuito de acoplamento. Quando é necessário eliminar o ruído EMI não utilizado, a aplicação de esferas magnéticas integradas é a melhor escolha.

Onde usar grânulos magnéticos embutidos e indutores embutidos

Indutores integrados: radiofrequência (RF) e comunicações sem fio, equipamentos de tecnologia da informação, detectores de detecção de radar, eletrônicos automotivos, telefones celulares, pagers, dispositivos de saída de áudio, assistentes digitais pessoais (PDAs), software de sistema de controle remoto sem fio e seus módulo de controle do sistema de alimentação de tensão, etc.

Grânulos magnéticos embutidos: circuito de energia de geração de relógio digital, filtragem entre circuitos integrados digitais e design de circuito digital, conectores de RF internos de entrada/saída de E/S (como comunicação serial, porta paralela, teclado de computador, mouse de computador, telecomunicações de longa distância rede, rede local), circuitos de radiofrequência e dispositivos lógicos facilmente afetados, circuitos de alimentação para filtrar efeitos de transmissão de alta frequência, computadores eletrônicos, copiadoras, câmeras de vídeo (VCRS), sistemas de TV e supressão de ruído EMI de telefones celulares.

A empresa de contas magnéticas é Oumu, porque a empresa de contas magnéticas é tolerada de acordo com a impedância causada por ela em uma determinada frequência, e a empresa de impedância também é Oumu.

A FICHA TÉCNICA da esfera magnética geralmente mostrará o gráfico de tendência característico de frequência e impedância, que geralmente é padronizado em 100MHz. Por exemplo, a uma frequência de 100MHz, a impedância do cordão magnético é equivalente a 1000 ohms.

Para a faixa de frequência que você deseja filtrar, você deve escolher quanto maior a impedância do grânulo magnético, melhor. Em circunstâncias normais, escolha a impedância acima de 600 ohms.

Além disso, você deve prestar atenção ao fluxo total das esferas magnéticas ao selecionar as esferas magnéticas. Geralmente, deve ser ajustado em 80% para resolver o problema. Ao usar o circuito, é necessário considerar o dano da impedância AC à perda.