Iragazki-kondentsadoreak, modu komuneko induktoreak eta ale magnetikoak ohikoak dira EMC diseinu-zirkuituetan, eta interferentzia elektromagnetikoak ezabatzeko hiru tresna indartsu ere badira.
Hiru hauen rola zirkuituan, uste dut ingeniari askok ez dutela ulertzen, hiru EMC zorrotzenak ezabatzeko printzipioaren analisi zehatz baten diseinuaren artikulua.
1.Iragazki kondentsadorea
Maiztasun handiko zarata iragazteko ikuspuntutik kondentsadorearen erresonantzia desiragarria den arren, kondentsadorearen erresonantzia ez da beti kaltegarria izaten.
Iragazi behar den zarataren maiztasuna zehazten denean, kondentsadorearen ahalmena egokitu daiteke, erresonantzia-puntua asaldura-maiztasunaren gainean erori dadin.
Ingeniaritza praktikoan, iragazi behar den zarata elektromagnetikoen maiztasuna ehunka MHz bezain handia da, edo 1GHz baino gehiago ere. Maiztasun handiko zarata elektromagnetikorako, beharrezkoa da nukleoaren bidezko kondentsadorea erabiltzea eraginkortasunez iragazteko.
Kondentsadore arruntek maiztasun handiko zarata eraginkortasunez iragazi ezin izanaren arrazoia bi arrazoirengatik da:
(1) Arrazoi bat da kondentsadorearen berunaren induktantziak kondentsadorearen erresonantzia eragiten duela, maiztasun handiko seinaleari inpedantzia handia ematen diola eta maiztasun handiko seinalearen saihesbidearen efektua ahultzen duela;
(2) Beste arrazoi bat maiztasun handiko seinalea akoplatzen duten kableen arteko kapazitantzia parasitoa da, iragazketa efektua murrizten duela.
Nukleoaren bidezko kondentsadoreak maiztasun handiko zarata eraginkortasunez iragazteko arrazoia zera da: nukleoaren bidezko kondentsadoreak ez duela arazoa berunaren induktantziak kondentsadorearen erresonantzia-maiztasuna baxuegia dela eragiten duelako.
Eta nukleo bidezko kondentsadorea zuzenean instalatu daiteke metalezko panelean, metalezko panela erabiliz maiztasun handiko isolamenduaren papera betetzeko. Hala ere, nukleo bidezko kondentsadorea erabiltzean, arreta jarri beharreko arazoa instalazioaren arazoa da.
Nukleo bidezko kondentsadorearen ahultasun handiena tenperatura eta tenperatura altuen eraginaren beldurra da, eta horrek zailtasun handiak eragiten ditu nukleoaren bidezko kondentsadorea metalezko panelean soldatzerakoan.
Soldaduran kondentsadore asko hondatzen dira. Batez ere, core kondentsadore ugari instalatu behar direnean panelean, kalteak dauden bitartean, zaila da konpontzea, kaltetutako kondentsadorea kentzen denean, inguruko beste kondentsadoreetan kalteak eragingo baititu.
2.Modu komuneko induktantzia
EMC-k jasaten dituen arazoak gehienbat modu arrunteko interferentziak direnez, modu arrunteko induktoreak ere erabiltzen ditugun osagai indartsuetako bat dira.
Modu komuneko induktorea nukleo gisa ferrita duen interferentziak ezabatzeko modu komuneko gailu bat da, tamaina bereko eta bira kopuru bereko bi bobinaz osatuta dagoena, ferrita eraztunaren nukleo magnetiko berean simetrikoki zaurituta, lau terminaleko gailu bat osatzeko. Induktantzia kentzeko efektu handia du modu komuneko seinalearentzat, eta isurketa-induktantzia txiki bat modu diferentzialaren seinalearentzat.
Printzipioa da modu komuneko korrontea igarotzen denean, eraztun magnetikoaren fluxu magnetikoak elkarri gainjarri egiten diola, horrela induktantzia handia duela, modu komuneko korrontea galarazten duena, eta bi bobinak modu diferentzialaren korrontetik igarotzen direnean, fluxu magnetikoa. eraztun magnetikoan elkar ezeztatzen da, eta ez dago ia induktantziarik, beraz, modu diferentziala korrontea atenuaziorik gabe igaro daiteke.
Hori dela eta, modu komuneko induktoreak modu komuneko interferentzia-seinalea modu eraginkorrean kendu dezake lerro orekatuan, baina ez du eraginik modu diferentzialaren seinalearen transmisio arruntean.
Modu komuneko induzigailuek baldintza hauek bete behar dituzte fabrikatzen direnean:
(1) Bobinaren nukleoan zauritutako hariak isolatu behar dira, bobinaren biraden artean matxura-zirkuitu laburrik ez dagoela bermatzeko, berehalako gaintentsioaren eraginez;
(2) Bobina berehalako korronte handitik igarotzen denean, nukleo magnetikoa ez da saturatu behar;
(3) Bobinako nukleo magnetikoa bobinatik isolatu behar da bien arteko matxura saihesteko, berehalako gaintentsioaren eraginez;
(4) Bobina geruza bakarrean inguratu behar da ahal den neurrian, bobinaren kapazitate parasitoa murrizteko eta bobinaren gaintentsio iragankorra transmititzeko gaitasuna hobetzeko.
Egoera normalean, iragazteko behar den maiztasun-banda hautatzean arreta jarriz gero, zenbat eta modu komuneko inpedantzia handiagoa izan, orduan eta hobeto, beraz, gailuaren datuak aztertu behar ditugu modu komuneko induktorea hautatzeko orduan, batez ere. inpedantzia-maiztasunaren kurba.
Horrez gain, hautatzerakoan, arreta jarri modu diferentzialaren inpedantziak seinalean duen eraginari, batez ere modu diferentzialaren inpedantziari erreparatuz, batez ere abiadura handiko portuei arreta jarriz.
3.Ale magnetikoa
Produktu digitaleko zirkuitu EMC diseinu-prozesuan, ale magnetikoak erabiltzen ditugu sarritan, ferrita-materiala burdina-magnesio aleazioa edo burdin-nikel aleazioa da, material honek iragazkortasun magnetiko handia du, bobinaren harilketaren arteko indukzioa izan daiteke handien kasuan. maiztasuna eta erresistentzia handia sortutako kapazitate minimoa.
Ferrita-materialak maiztasun altuetan erabiltzen dira normalean, maiztasun baxuetan haien induktantzia-ezaugarri nagusiek lineako galera oso txikia egiten dutelako. Maiztasun altuetan, batez ere erreaktantzia ezaugarri erlazioak dira eta maiztasunarekin aldatzen dira. Aplikazio praktikoetan, ferrita-materialak maiztasun handiko atenuatzaile gisa erabiltzen dira irrati-maiztasun-zirkuituetarako.
Izan ere, ferrita erresistentzia eta induktantzia paraleloaren baliokide hobea da, erresistentzia induzigailuak maiztasun baxuan zirkuitulaburra egiten du eta induktorearen inpedantzia nahiko altua bihurtzen da maiztasun altuan, korronte guztiak erresistentziatik igaro daitezen.
Ferrita maiztasun handiko energia bero-energia bihurtzen den gailu kontsumitzaile bat da, erresistentzia elektrikoaren ezaugarriek zehazten dutena. Ferrita ale magnetikoek maiztasun handiko iragazketa-ezaugarri hobeak dituzte induktore arruntek baino.
Ferrita maiztasun handiko erresistentzia da, oso kalitate-faktorea duen induzitzaile baten baliokidea, beraz, inpedantzia handia mantendu dezake maiztasun-tarte zabal batean, eta, horrela, maiztasun handiko iragazketaren eraginkortasuna hobetzen du.
Maiztasun baxuko bandan, inpedantzia induktantziaz osatuta dago. Maiztasun baxuan, R oso txikia da, eta nukleoaren iragazkortasun magnetikoa handia da, beraz, induktantzia handia da. L-k protagonismo handia du, eta interferentzia elektromagnetikoak hausnarketaren bidez ezabatzen dira. Eta une honetan, nukleo magnetikoaren galera txikia da, gailu osoa galera baxua da, induzigailuaren Q ezaugarri altuak, induzigailu hau erresonantzia eragiteko erraza da, beraz, maiztasun baxuko bandan, batzuetan interferentzia hobetuak egon daitezke. ferrita ale magnetikoak erabili ondoren.
Maiztasun handiko bandan, inpedantzia erresistentzia osagaiez osatuta dago. Maiztasuna handitzen den heinean, nukleo magnetikoaren iragazkortasuna txikiagotu egiten da, induktorearen induktantzia gutxitzea eta erreaktantzia induktiboaren osagaia gutxitzea eraginez.
Hala ere, une honetan, nukleo magnetikoaren galera handitzen da, erresistentzia osagaia handitzen da, eta ondorioz inpedantzia osoa handitzen da, eta maiztasun handiko seinalea ferritatik igarotzen denean, interferentzia elektromagnetikoa xurgatu eta forma bihurtzen da. beroa xahutzearena.
Ferrita ezabatzeko osagaiak oso erabiliak dira zirkuitu inprimatuetan, elektrizitate-lerroetan eta datu-lerroetan. Esate baterako, ferrita ezabatzeko elementu bat gehitzen zaio inprimatutako plakaren elikatze-kablearen sarrerako muturrean maiztasun handiko interferentziak iragazteko.
Ferrita eraztun magnetikoa edo ale magnetikoa bereziki erabiltzen da maiztasun handiko interferentziak eta seinale-lerroetan eta elektrizitate-lerroetan maiztasun handiko interferentziak kentzeko, eta deskarga elektrostatikoen pultsu interferentziak xurgatzeko gaitasuna ere badu. Txip ale magnetikoen edo txip-induzigailuen erabilera, batez ere, aplikazio praktikoaren araberakoa da.
Txip-induzitzaileak zirkuitu erresonanteetan erabiltzen dira. Behar ez den EMI zarata ezabatu behar denean, txip-ale magnetikoak erabiltzea da aukerarik onena.
Txip ale magnetikoen eta txip-induzigailuen aplikazioa
Txip-induzitzaileak:Irrati-frekuentzia (RF) eta haririk gabeko komunikazioak, informazio teknologiako ekipoak, radar-detektagailuak, automobilgintzako elektronika, telefono mugikorrak, orrialdeak, audio-ekipoak, laguntzaile digital pertsonalak (PDA), haririk gabeko urruneko kontrol-sistemak eta tentsio baxuko elikatze-moduluak.
Txip ale magnetikoak:Erlojuak sortzen dituzten zirkuituak, zirkuitu analogikoen eta digitalen arteko iragazketa, I/O sarrera/irteera barne-konektoreak (esaterako, serie-atalak, portu paraleloak, teklatuak, saguak, distantzia luzeko telekomunikazioak, tokiko sareak), RF zirkuituak eta gailu logikoak. interferentziak, maiztasun handiko interferentziak iragaztea elikatze-zirkuituetan, ordenagailuetan, inprimagailuetan, bideo-grabagailuetan (VCRS), EMI zarata kentzea telebista-sistemetan eta telefono mugikorretan.
Ale magnetikoaren unitatea ohmak dira, ale magnetikoaren unitatea maiztasun jakin batean sortzen duen inpedantziaren arabera nominala delako, eta inpedantzia unitatea ere ohmak dira.
Ale magnetikoak DATASHEET-ek, oro har, kurbaren maiztasun eta inpedantzia ezaugarriak emango ditu, orokorrean 100MHz estandar gisa, adibidez, 100MHz-ko maiztasuna ale magnetikoaren inpedantzia 1000 ohm-en baliokidea denean.
Iragazi nahi dugun maiztasun-bandarako, ale magnetikoaren inpedantzia zenbat eta handiagoa izan, orduan eta hobe, normalean 600 ohm-ko inpedantzia edo gehiago aukeratu behar dugu.
Gainera, ale magnetikoak hautatzerakoan, ale magnetikoen fluxuari arreta jarri behar zaio, oro har % 80 murriztu behar baita, eta DC inpedantziak tentsio-jaitsieran duen eragina kontuan hartu behar da potentzia-zirkuituetan erabiltzen denean.
Argitalpenaren ordua: 2023-07-24
