Ферритовый шарик

Ферритовый шарик , также называемый ферритовым блоком , ферритовым сердечником , ферритовым кольцом , электромагнитных помех фильтром или ферритовым дросселем. ^[1]^[2] – разновидность дросселя , подавляющего высокочастотные электронные помехи в электронных схемах.

Ферритовые бусины используют рассеивание высокочастотного тока в ферритовой керамике для создания устройств подавления высокочастотных шумов.

Использовать

Ферритовые бусины предотвращают электромагнитные помехи (EMI) в двух направлениях: от устройства или к устройству. ^[1] Проводящий кабель действует как антенна: если устройство производит радиочастотную энергию, она может передаваться через кабель, который действует как непреднамеренный излучатель . В этом случае борт необходим для соблюдения нормативных требований и снижения электромагнитных помех . И наоборот, если есть другие источники электромагнитных помех, например бытовая техника, борт не позволяет кабелю действовать как антенна и принимать помехи от этих других устройств. Это особенно распространено в кабелях передачи данных и медицинском оборудовании. ^[1]

Большие ферритовые шарики обычно можно увидеть на внешних кабелях. Кроме того, различные ферритовые шарики меньшего размера используются внутри цепей — на проводниках или вокруг контактов небольших компонентов печатной платы, таких как транзисторы, разъемы и интегральные схемы .

Шарики могут блокировать непреднамеренную радиочастотную энергию низкого уровня в проводах, предназначенных для использования в качестве проводников постоянного тока, действуя как фильтр нижних частот. Например, в несимметричных коаксиальных линиях передачи (таких как видеокабели) кабель предназначен для удержания сигнала, а шарики можно использовать для блокировки паразитного синфазного тока от использования кабеля в качестве антенны, не мешая при этом сигналу, передаваемому внутри. кабель. В этом случае бусина представляет собой простую форму балуна .

Ферритовые шарики — один из самых простых и дешевых интерференционных фильтров, которые можно установить на существующие электронные кабели. В случае простого ферритового кольца проволока оборачивается вокруг сердечника через центр, обычно пять или семь раз. ^{[ нужна ссылка ]} Также доступны зажимные сердечники, которые крепятся без наматывания провода: ферритовый сердечник этого типа обычно сконструирован таким образом, что провод проходит через него только один раз. Если прилегание недостаточно плотное, жилу можно закрепить кабельными стяжками , а если центр достаточно большой, кабель может проходить один или несколько раз. (Однако, хотя каждый контур увеличивает импеданс в сторону высоких частот, он также смещает частоту самого высокого импеданса в сторону более низкой частоты.) Маленькие ферритовые шарики можно надевать на выводы компонентов, чтобы подавить паразитные колебания . ^[3]

Доступны ферритовые бусины для поверхностного монтажа. Как и любой другой дроссель для поверхностного монтажа, они припаиваются к зазору в дорожке печатной платы. Внутри бортового компонента катушка проволоки проходит между слоями феррита, образуя многовитковый индуктор вокруг сердечника с высокой проницаемостью. ^[4]

Теория работы

Ферритовые бусины используются в качестве пассивного фильтра нижних частот , рассеивая радиочастотную (РЧ) энергию в виде тепла.

С другой стороны, идеальные индукторы не имеют сопротивления и, следовательно, не рассеивают энергию в виде тепла. Идеальные индукторы имеют только индуктивное реактивное сопротивление , которое уменьшает поток высокочастотных сигналов, возвращая часть их энергии обратно к источнику сигнала (возможно, уменьшая количество потребляемой мощности), а не рассеивая эту энергию в виде тепла (как это происходит за счет сопротивления в ферритовые шарики). Хотя реактивное сопротивление катушки индуктивности обычно можно назвать просто импедансом , импеданс обычно может представлять собой любую комбинацию сопротивления и реактивного сопротивления. ^{[ нужна ссылка ]}

Геометрия и электромагнитные свойства намотанного провода поверх ферритового шарика обеспечивают импеданс для высокочастотных сигналов, ослабляя высокочастотные EMI / RFI электронные шумы . Энергия либо отражается обратно по кабелю, либо рассеивается в виде тепла низкого уровня. Лишь в крайних случаях жар заметен.

К индуктору можно добавить ферритовый шарик, чтобы улучшить его способность блокировать нежелательный высокочастотный шум двумя способами. Во-первых, феррит концентрирует магнитное поле, увеличивая индуктивность и, следовательно, реактивное сопротивление, которое отфильтровывает шум. Во-вторых, если феррит устроен таким образом, это может привести к дополнительным потерям в виде сопротивления в самом феррите. Феррит создает катушку индуктивности с очень низкой добротностью . ^[3] Эта потеря нагревает феррит, как правило, незначительно. Хотя уровень сигнала достаточно велик, чтобы вызвать помехи или нежелательные эффекты в чувствительных цепях, блокируемая энергия обычно относительно невелика. В зависимости от применения характеристики резистивных потерь феррита могут быть желательными или нежелательными.

Конструкция, в которой для улучшения фильтрации шума используется ферритовый шарик, должна учитывать конкретные характеристики схемы и диапазон частот для блокировки. Различные ферритовые материалы имеют разные свойства в отношении частоты, и литература производителя помогает выбрать наиболее эффективный материал для данного частотного диапазона. ^[3]^[5]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Ванхонакер, Марк (1 ноября 2012 г.). «Что это за маленький цилиндр на проводе моего компьютера?» . Сланец . Проверено 3 ноября 2012 г.
^ «Что такое неровности на концах компьютерных кабелей?» . Как все работает . ИнфоПространство . 1 апреля 2000 года . Проверено 21 апреля 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Карр, Джозеф Дж. (2002). Радиочастотные компоненты и схемы . Ньюнес. стр. 264–266. ISBN 978-0-7506-4844-8 .
^ Ферритовые индукторы - Заметки по электронике
^ Кроуэлл, Бенджамин. «Простая природа» . Архивировано из оригинала 3 июня 2011 года . Проверено 21 апреля 2015 г.

Внешние ссылки

Использование индуктора с ферритовым шариком в электронных схемах

[slate-1] Jump up to: ^а ^б ^с Ванхонакер, Марк (1 ноября 2012 г.). «Что это за маленький цилиндр на проводе моего компьютера?» . Сланец . Проверено 3 ноября 2012 г.

[2] «Что такое неровности на концах компьютерных кабелей?» . Как все работает . ИнфоПространство . 1 апреля 2000 года . Проверено 21 апреля 2015 г.

[Carr02-3] Jump up to: ^а ^б ^с Карр, Джозеф Дж. (2002). Радиочастотные компоненты и схемы . Ньюнес. стр. 264–266. ISBN 978-0-7506-4844-8 .

[4] Ферритовые индукторы - Заметки по электронике

[5] Кроуэлл, Бенджамин. «Простая природа» . Архивировано из оригинала 3 июня 2011 года . Проверено 21 апреля 2015 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]