Электрондық тізбектердегі жоғары жиілікті шуды басатын феррит сақинасы

Кіріспе

Электрондық тізбектерде жоғары жиілікті шуды басатын пассивті компонент (соңдайтын). Феррит сақинасы (феррит блогы, феррит өзегі, феррит шеңбері, EMI сүзгісі немесе феррит соңдайтын) – электрондық тізбектерде жоғары жиілікті электрондық шуды басатын соңдайтын түрі. Феррит сақиналары жоғары жиілікті шуды басуға арналған құрылғыларды жасау үшін феррит керамикасындағы жоғары жиілікті токтың таралуын пайдаланады.

Қолдану

Феррит сақиналары электромагниттік кедергілерді (ЭМИ) екі бағытта – құрылғыдан немесе құрылғыға тарауын болдырмайды.

Жұмыс істеу теориясы

Феррит сақиналары радиожиілікті (RF) энергияны жылу түрінде тарату арқылы пассивті төмен өткізгіш сүзгі ретінде қолданылады. Идеалды индукторлар, керісінше, кедергісіз болады және энергияны жылу түрінде шашыратпайды. Идеалды индукторларда тек индуктивті реактивтілік болады, ол жоғары жиілікті сигналдардың ағынын олардың энергиясының бір бөлігін сигнал көзіне қайтару арқылы азайтады (мүмкін, тартылатын қуат мөлшерін азайту), энергияны жылу ретінде шашыратудың орнына (феррит сақиналарындағы кедергі арқылы). Индуктордың реактивтілігін көбінесе импиденс деп атағанмен, импиденс әдетте кедергі мен реактивтіліктің кез келген комбинациясы болуы мүмкін. Феррит сақинасының үстіне оралған сымның геометриясы және электромагниттік қасиеттері жоғары жиілікті сигналдар үшін импиденс тудырады, жоғары жиілікті EMI/RFI электрондық шуын әлсіретеді. Энергия кабельге кері қайтарылады немесе төмен деңгейдегі жылу түрінде таралады. Тек ерекше жағдайларда ғана жылу сезіледі. Индукторға екі жолмен қажетсіз жоғары жиілікті шуды тоқтату қабілетін арттыру үшін феррит сақинасын қосуға болады. Біріншіден, феррит магнит өрісін шоғырландырады, индуктивтілікті арттырады, демек реактивтілікті арттырады, бұл шуды сүзгілейді. Екіншіден, егер феррит осылайша жасалса, ол ферриттің өзінде кедергі түрінде қосымша шығын тудыруы мүмкін. Феррит өте төмен Q коэффициенті бар индуктор жасайды. Бұл шығын ферритті қыздырады, әдетте, елеусіз мөлшерде. Сигнал деңгейі сезімтал тізбектерде кедергі немесе қолайсыз әсерлер тудыруға жеткілікті болса да, тоқтатылған энергия көбінесе салыстырмалы түрде аз болады. Қолданылуына байланысты, ферритке тән резистивті шығын қажет болуы немесе болмауы мүмкін. Шуды сүзгілеуді жақсарту үшін феррит сақинасын пайдаланатын жобалауда тізбектің ерекше сипаттамалары мен тоқтатылатын жиілік диапазоны ескерілуі тиіс. Әртүрлі феррит материалдарының жиілікке қатысты әртүрлі қасиеттері бар, ал өндірушінің нұсқаулықтары жиілік диапазоны үшін ең тиімді материалды таңдауға көмектеседі.

Ferrite beads are used as a passive low pass filter by dissipating radio frequency (RF) energy as heat by design. Ideal inductors, on the other hand, have no resistance and hence do not dissipate energy as heat. Ideal inductors only have inductive reactance, which reduces the flow of high frequency signals by returning some of their energy back towards the signal source (possibly reducing the amount of power drawn) rather than dissipating that energy as heat (as done by the resistance in ferrite beads). While an inductor's reactance may commonly be referred to simply as impedance, impedance generally can be any combination of resistance and reactance. The geometry and electromagnetic properties of coiled wire over the ferrite bead result in an impedance for high frequency signals, attenuating high frequency EMI/RFI electronic noise. The energy is either reflected back up the cable or dissipated as low level heat. Only in extreme cases is the heat noticeable. A ferrite bead can be added to an inductor to improve, in two ways, its ability to block unwanted high frequency noise. First, the ferrite concentrates the magnetic field, increasing inductance and, therefore, reactance, which filters out the noise. Second, if the ferrite is so designed, it can produce an additional loss in the form of resistance in the ferrite itself. The ferrite creates an inductor with a very low Q factor. This loss heats the ferrite, generally by a negligible amount. While the signal level is large enough to cause interference or undesirable effects in sensitive circuits, the energy blocked is typically relatively small. Depending on the application, the resistive loss characteristic of the ferrite may or may not be desired. A design that uses a ferrite bead to improve noise filtering must consider specific circuit characteristics and the frequency range to block. Different ferrite materials have different properties concerning frequency, and the manufacturer's literature helps select the most effective material for the frequency range.