Anvendelse av magnetiske perler i EMC-design for strømforsyning
1 Ferritt EMI-undertrykkelseselement
Ferritt er et jernholdig magnetisk materiale med en kubisk gitterstruktur. Dens produksjonsprosess og mekaniske egenskaper ligner på keramikk, fargen er grå-svart. EMI-filtre brukes ofte i en klasse av magnetisk kjerne er ferrittmateriale, mange produsenter gir ferrittmateriale spesielt for EMI-undertrykkelse. Dette materialet er preget av et veldig stort høyfrekvent tap. For ferritt for EMI-undertrykkelse er de viktigste ytelsesparametrene permeabilitet μ og metningsflukstetthet Bs. Permeabiliteten μ kan uttrykkes som et komplekst tall, der den reelle delen utgjør induktansen og den imaginære delen representerer tapet, som øker med frekvensen. Dermed er dens ekvivalente krets en seriekrets som består av en induktor L og en motstand R. Både L og R er funksjoner av frekvens. Når en ledning føres gjennom denne ferrittkjernen, øker den resulterende induktive impedansen formelt ettersom frekvensen
Den induktive impedansen økes formelt med økende frekvens, men mekanismen er ganske forskjellig ved forskjellige frekvenser.
I lavfrekvensbåndet er impedansen ved induktansen til induktansen, lavfrekvent R veldig liten, den magnetiske permeabiliteten til kjernen er høy, så induktansen er stor, L spiller en stor rolle i den elektromagnetiske interferensen reflekteres og undertrykt; og denne gangen er tapet av kjernen lite, hele enheten er en lav-tap, høy Q-karakteristikk av induktansen, som er utsatt for resonans, så i lavfrekvensbåndet kan det være tider når bruken av ferrittkuler etter interferensforsterkning av fenomenet.
I høyfrekvensbåndet er impedansen sammensatt av resistive komponenter, når frekvensen stiger, reduseres den magnetiske permeabiliteten til kjernen, noe som resulterer i en reduksjon i induktansen til induktoren, den induktive komponenten reduseres. Denne gangen reduseres imidlertid tapet. av kjernen øker, øker den resistive komponenten, noe som resulterer i en økning i den totale impedansen når høyfrekvente signaler gjennom ferritten, elektromagnetisk interferens absorberes og konverteres til form av termisk energispredning.
Ferrittdempende komponenter er mye brukt i trykte kretskort, kraftledninger og datalinjer. Hvis et ferrittdempende element legges til innløpsenden av kraftledningen til et trykt kretskort, kan høyfrekvent interferens filtreres ut. Ferrittmagnetisk ring eller perle dedikert til å hemme signallinjer, kraftledninger på høyfrekvente interferens og pigginterferens, den har også evnen til å absorbere elektrostatisk utladningspulsinterferens.
2 Prinsippet og egenskapene til den magnetiske perlen når strømmen flyter gjennom senterhullet i ledningen, vil det være den magnetiske perlens indre sirkulasjonsstrøm av magnetiske kanaler. Når en ferritt er formulert for EMI-kontroll, bør det være mulig å spre mesteparten av den magnetiske fluksen som varme i materialet. Dette fenomenet kan modelleres av en seriekombinasjon av en induktor og en motstand. Som vist i figur 2
Den numeriske størrelsen på de to komponentene er direkte proporsjonal med lengden på perlen, og lengden på perlen har en betydelig effekt på undertrykkingen, med den lengre perlelengden som gir bedre undertrykking. Ettersom signalenergien er magnetisk koblet til kulene, øker induktorreaktansen og motstanden med frekvensen. Effektiviteten til magnetisk kobling avhenger av den magnetiske permeabiliteten til perlematerialet i forhold til luft. Tapet av ferrittmaterialet som normalt utgjør perlen kan uttrykkes som en kompleks mengde ved dets permeabilitet med hensyn til luft.
Magnetiske materialer er ofte preget av dette forholdet til tapsvinkelen. En stor tapsvinkel er nødvendig for EMI-undertrykkelseskomponenter, noe som betyr at det meste av interferensen vil forsvinne.
Dette betyr at det meste av interferensen vil forsvinne og ikke reflekteres. Det store utvalget av ferrittmaterialer som er tilgjengelige i dag, gir designeren et bredt utvalg av perler som kan brukes i forskjellige applikasjoner.
