Сүзгі конденсаторлары, жалпы режимдегі индукторлар және магниттік моншақтар ЭМҮ конструкторлық тізбектеріндегі жалпы фигуралар болып табылады және сонымен қатар электромагниттік кедергілерді жоюдың үш қуатты құралы болып табылады.
Тізбекте осы үш рөлі үшін, менің ойымша, көптеген инженерлер түсінбейді, үш EMC ең өткір жою принципін егжей-тегжейлі талдау жобалау бастап мақала.
1.Сүзгі конденсаторы
Конденсатордың резонансы жоғары жиілікті шуды сүзу тұрғысынан жағымсыз болғанымен, конденсатордың резонансы әрқашан зиянды емес.
Сүзілетін шудың жиілігі анықталғанда, конденсатордың сыйымдылығын резонанстық нүкте тек бұзылу жиілігіне түсетіндей етіп реттеуге болады.
Практикалық инженерияда сүзілетін электромагниттік шудың жиілігі жиі жүздеген МГц немесе тіпті 1 ГГц-тен асады. Мұндай жоғары жиілікті электромагниттік шу үшін тиімді сүзгілеу үшін ядролық конденсаторды пайдалану қажет.
Кәдімгі конденсаторлардың жоғары жиілікті шуды тиімді сүзе алмауының себебі екі себепке байланысты:
(1) Себептердің бірі конденсатор өткізгішінің индуктивтілігі жоғары жиілікті сигналға үлкен кедергі келтіретін конденсатор резонансын тудырады және жоғары жиілікті сигналдың айналып өту әсерін әлсіретеді;
(2) Тағы бір себеп - жоғары жиілікті сигналды байланыстыратын сымдар арасындағы паразиттік сыйымдылық, сүзу әсерін азайтады.
Аралық конденсатор жоғары жиілікті шуды тиімді түрде сүзе алатын себебі, ядролық конденсаторда қорғасын индуктивтілігі конденсатордың резонанс жиілігінің тым төмен болуына әкелетін мәселе ғана емес.
Ал өткізгіш конденсаторды металл панельге тікелей орнатуға болады, металл панельді пайдаланып, жоғары жиілікті оқшаулау рөлін ойнауға болады. Дегенмен, негізгі конденсаторды пайдаланған кезде, назар аудару керек мәселе - орнату мәселесі.
Өткізу конденсаторының ең үлкен әлсіздігі жоғары температура мен температура әсерінен қорқу болып табылады, бұл конденсаторды металл панельге дәнекерлеу кезінде үлкен қиындықтар тудырады.
Дәнекерлеу кезінде көптеген конденсаторлар зақымдалады. Әсіресе, панельге көп мөлшерде ядролық конденсаторларды орнату қажет болғанда, зақымдану бар болса, оны жөндеу қиынға соғады, себебі зақымдалған конденсаторды алып тастағанда, ол жақын орналасқан басқа конденсаторларға зақым келтіреді.
2. Жалпы режим индуктивтілігі
EMC проблемалары негізінен режим кедергісі болып табылатындықтан, жалпы режим индукторлары да жиі қолданылатын қуатты құрамдастардың бірі болып табылады.
Жалпы режимдік индуктивті индуктор – ядро ретінде ферриті бар жалпы режимдегі кедергілерді басу құрылғысы, ол бірдей өлшемдегі екі катушкадан және бірдей феррит сақинасының магниттік өзегіне симметриялы түрде оралған төрт ұшты құрылғыны қалыптастыру үшін айналдырылған айналымдардың бірдей санынан тұрады, ол жалпы режимдік сигнал үшін үлкен индуктивтілікті басатын әсерге ие және кіші режимдік сигнал үшін индуктивті.
Принцип мынада: жалпы режимдік ток өткен кезде магниттік сақинадағы магнит ағыны бір-бірінің үстіне шығады, осылайша жалпы режимдік токты тежейтін айтарлықтай индуктивтілікке ие болады, ал екі катушкалар дифференциалдық режим тогы арқылы өткенде, магниттік сақинадағы магнит ағыны бір-бірін болдырмайды, және индуктивті ток жоқтың қасы, сондықтан әр түрлі индукциялық режим жоқ.
Демек, жалпы режим индукторы теңдестірілген сызықтағы жалпы режимдік кедергі сигналын тиімді басуы мүмкін, бірақ дифференциалды режим сигналының қалыпты берілуіне әсер етпейді.
Жалпы режимдегі индукторлар өндірілген кезде келесі талаптарға сай болуы керек:
(1) Орамның өзегіне оралған сымдар лезде асқын кернеу әсерінен катушкалардың бұрылыстары арасында қысқа тұйықталудың болмауын қамтамасыз ету үшін оқшауланған болуы керек;
(2) Катушка лездік үлкен ток арқылы ағып жатқанда, магниттік ядро қанықпауы керек;
(3) Лездік асқын кернеу әсерінен екеуінің арасындағы бұзылуды болдырмау үшін катушкадағы магниттік өзек катушкадан оқшаулануы керек;
(4) Орамның паразиттік сыйымдылығын азайту және катушканың өтпелі асқын кернеуді беру қабілетін арттыру үшін катушканы мүмкіндігінше бір қабатта орау керек.
Қалыпты жағдайда, сүзу үшін қажетті жиілік жолағын таңдауға назар аудара отырып, жалпы режимнің кедергісі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым жақсы болады, сондықтан жалпы режимді индукторды таңдау кезінде, негізінен, кедергі жиілігінің қисығына сәйкес құрылғы деректерін қарау керек.
Сонымен қатар, таңдау кезінде дифференциалды режим кедергісінің сигналға әсеріне назар аударыңыз, негізінен дифференциалды режимнің кедергісіне назар аударыңыз, әсіресе жоғары жылдамдықты порттарға назар аударыңыз.
3.Магниттік моншақ
Өнімнің цифрлық тізбегінің EMC жобалау процесінде біз жиі магниттік моншақтарды қолданамыз, феррит материалы темір-магний қорытпасы немесе темір-никель қорытпасы болып табылады, бұл материал жоғары магниттік өткізгіштікке ие, ол жоғары жиілікте және жоғары қарсылықта генерацияланған сыйымдылық минимумы жағдайында катушкалар орамасының арасындағы индуктор бола алады.
Феррит материалдары әдетте жоғары жиілікте қолданылады, өйткені төмен жиілікте олардың негізгі индуктивті сипаттамалары желідегі шығынды өте аз етеді. Жоғары жиіліктерде олар негізінен реактивтіліктің сипаттамалық қатынасы болып табылады және жиілікке байланысты өзгереді. Практикалық қолдануда ферритті материалдар радиожиілік тізбектері үшін жоғары жиілікті әлсіреткіштер ретінде пайдаланылады.
Шын мәнінде, феррит қарсылық пен индуктивтіліктің параллельіне жақсырақ, кедергі индуктивті катушкамен төмен жиілікте қысқа тұйықталуға ұшырайды, ал индуктивті кедергі жоғары жиілікте айтарлықтай жоғары болады, сондықтан ток барлығы қарсылық арқылы өтеді.
Феррит - жоғары жиілікті энергия жылу энергиясына айналатын тұтынушы құрылғы, ол оның электрлік кедергі сипаттамаларымен анықталады. Ферритті магниттік моншақтар қарапайым индукторларға қарағанда жоғары жиілікті сүзу сипаттамаларына ие.
Феррит жоғары жиіліктерде резистивті, сапа коэффициенті өте төмен индукторға тең, сондықтан ол кең жиілік диапазонында жоғары кедергіні сақтай алады, осылайша жоғары жиілікті сүзгілеудің тиімділігін арттырады.
Төмен жиілік диапазонында кедергі индуктивтіліктен тұрады. Төмен жиілікте R өте аз, ал ядроның магниттік өткізгіштігі жоғары, сондықтан индуктивтілік үлкен. L үлкен рөл атқарады, ал электромагниттік кедергі шағылысу арқылы басылады. Және бұл уақытта магниттік ядроның жоғалуы аз, бүкіл құрылғы аз шығын, индуктордың Q сипаттамалары жоғары, бұл индуктор резонанс тудыруы оңай, сондықтан төмен жиілік диапазонында, кейде ферритті магниттік моншақтарды қолданғаннан кейін күшейтілген кедергі болуы мүмкін.
Жоғары жиілік диапазонында кедергі кедергі компоненттерінен тұрады. Жиілік өскен сайын магниттік ядроның өткізгіштігі төмендейді, нәтижесінде индуктивті катушканың индуктивтілігі азаяды және индуктивті реактивтіліктің құрамдас бөлігі азаяды.
Бірақ бұл кезде магниттік ядроның жоғалуы артады, қарсылық құрамдас бөлігі жоғарылайды, нәтижесінде жалпы кедергі өседі, ал жоғары жиілікті сигнал феррит арқылы өткенде электромагниттік кедергі жұтылып, жылуды тарату түріне айналады.
Ферритті басу компоненттері баспа платаларында, электр желілерінде және деректер желілерінде кеңінен қолданылады. Мысалы, жоғары жиілікті кедергілерді сүзу үшін баспа тақтасының қуат сымының кіріс ұшына ферритті басатын элемент қосылады.
Феррит магниттік сақинасы немесе магниттік моншақ сигнал желілері мен электр желілеріндегі жоғары жиілікті кедергілер мен ең жоғары кедергілерді басу үшін арнайы қолданылады, сонымен қатар оның электростатикалық разряд импульстік кедергісін жұту мүмкіндігі бар. Чипті магниттік моншақтарды немесе чип индукторларын пайдалану негізінен практикалық қолдануға байланысты.
Резонанстық тізбектерде микросхема индукторлары қолданылады. Қажетсіз EMI шуын жою қажет болғанда, чип магниттік моншақтарды пайдалану ең жақсы таңдау болып табылады.
Чипті магниттік моншақтарды және чип индукторларын қолдану
Чиптің индукторлары:Радиожиілік (РЖ) және сымсыз байланыс, ақпараттық технология жабдықтары, радар детекторлары, автомобиль электроникасы, ұялы телефондар, пейджерлер, аудио жабдықтар, жеке цифрлық көмекшілер (PDA), сымсыз қашықтан басқару жүйелері және төмен вольтты қуат көзі модульдері.
Чип магниттік моншақтар:Сағат-генерациялайтын схемалар, аналогтық және сандық тізбектер арасында сүзгілеу, енгізу/шығару кіріс/шығыс ішкі коннекторлары (мысалы, сериялық порттар, параллель порттар, пернетақталар, тышқандар, қалааралық телекоммуникациялар, жергілікті желілер), РЖ схемалары және кедергілерге бейім логикалық құрылғылар, электрмен жабдықтау схемаларында жоғары жиілікті жүргізілетін кедергілерді сүзу, компьютерлік бейне жазбалар (CRV жоқ), принтерлер, теледидар жүйелерінде және ұялы телефондарда басу.
Магниттік түйіршіктің бірлігі Ом, өйткені магниттік моншақ белгілі бір жиілікте шығаратын кедергіге сәйкес номиналды, ал кедергі бірлігі де Ом.
Магниттік моншақ DATASHEET әдетте қисық сызықтың жиілік пен кедергі сипаттамаларын қамтамасыз етеді, әдетте стандарт ретінде 100 МГц, мысалы, магниттік жиектің кедергісі 1000 Ом-ға тең болған кезде 100 МГц жиілігі.
Біз сүзгіміз келетін жиілік диапазоны үшін магниттік жиектің кедергісі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым жақсырақ, әдетте 600 Ом немесе одан да көп кедергіні таңдау керек.
Сонымен қатар, магниттік моншақтарды таңдаған кезде, әдетте, 80% төмендетуді қажет ететін магниттік моншақтардың ағынына назар аудару керек және қуат тізбектерінде пайдаланған кезде тұрақты ток кедергісінің кернеудің төмендеуіне әсерін ескеру қажет.
Жіберу уақыты: 24 шілде 2023 ж
