تصور کنید که ابزارهای دقیق شما توسط نویز الکترومغناطیسی فراگیر آلوده شده‌اند و از خطاهای مکرر انتقال داده و عملکرد سیستم به شدت کاهش یافته رنج می‌برند. این اغراق نیست، بلکه یک چالش رایج است که دستگاه‌های الکترونیکی با آن مواجه هستند. راه‌حل‌های موثری در قالب هسته‌های فریت وجود دارد که به طور موثر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را سرکوب می‌کنند و از عملکرد پایدار دستگاه اطمینان حاصل می‌کنند.

در سیستم‌های الکترونیکی، نویز معمولاً به دو دسته تقسیم می‌شود: نویز حالت تفاضلی و نویز حالت مشترک. نویز حالت مشترک، به ویژه، شامل سیگنال‌های مضری است که هیچ اطلاعات مفیدی را حمل نمی‌کنند و می‌توانند عملکرد عادی دستگاه را به شدت مختل کنند. هسته‌های فریت به طور خاص برای از بین بردن نویز حالت مشترک تولید شده در خطوط سیگنال یا برق طراحی شده‌اند. با مسدود کردن نویز با فرکانس پایین و جذب نویز با فرکانس بالا، آنها به طور موثر تشعشعات الکترومغناطیسی را سرکوب کرده و از تداخل جلوگیری می‌کنند.

تولیدکنندگان پیشرو در زمینه حفاظت از EMI استانداردهای عملکرد جهانی را برای این اجزا ایجاد کرده‌اند. این صنعت بر طراحی، تولید و ارائه راه‌حل‌های حفاظت از EMI با کیفیت بالا و عملکرد بالا متمرکز است. قابل ذکر است، ابزارهای شبیه‌سازی پیشرفته مانند مدل‌های SPICE برای پیش‌بینی دقیق عملکرد مهره‌های فریت در عملکرد واقعی توسعه یافته‌اند. این مدل‌ها به مهندسان کمک می‌کنند تا مشکلات را سریع‌تر حل کنند، چرخه‌های طراحی را کوتاه کنند و هزینه‌ها را کاهش دهند.

1. فرکانس مشکل را شناسایی کنید:
   ابتدا محدوده فرکانس نویزی را که نیاز به سرکوب دارد، تعیین کنید، زیرا این برای انتخاب هسته فریت مناسب بسیار مهم است.
2. فضای موجود را ارزیابی کنید:
   محدودیت‌های فضای داخلی دستگاه خود را در نظر بگیرید، زیرا این امر اندازه هسته فریت مورد استفاده شما را محدود می‌کند.
3. هسته فریت مناسب را انتخاب کنید:
   بر اساس فرکانس مشکل و فضای موجود، هسته‌ای را با بالاترین امپدانس ممکن که محدوده فرکانس هدف را پوشش می‌دهد، انتخاب کنید. پارامترهای کلیدی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از قطر داخلی (ID)، قطر خارجی (OD) و طول.

• طیف گسترده‌ای از اندازه‌ها، مواد و گزینه‌های سفارشی‌سازی
• سه انتخاب ماده متمایز: فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF) و پهنای باند
• نسبت هزینه به امپدانس رقابتی
• سرکوب عالی EMI حالت تفاضلی و حالت مشترک
• عملکرد دوگانه به عنوان ترانسفورماتور یا سلف برای انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی
• فاکتورهای فرم متعدد از جمله انواع استوانه‌ای، روبان تخت، روبان تخت تقسیم شده و نوع گیره‌ای
• کنترل تحمل دقیق و سرکوب موثر EMI
• حل مشکل EMI در مراحل اولیه در طول فازهای طراحی

این هسته‌ها که در اندازه‌ها و مواد مختلف موجود هستند، سرکوب EMI حالت مشترک و حالت تفاضلی برجسته‌ای را برای کابل‌های گرد و دسته‌های سیم در سراسر باندهای فرکانسی پهن باند، فرکانس پایین و فرکانس بالا ارائه می‌دهند.

این انواع سرکوب نویز عالی را برای کابل‌های تخت و دسته‌های سیم در برنامه‌های پهنای باند و فرکانس پایین ارائه می‌دهند.

این هسته‌ها که برای نصب آسان طراحی شده‌اند، سرکوب نویز موثری را برای کابل‌های گرد و دسته‌های سیم در سناریوهای پهنای باند و فرکانس بالا ارائه می‌دهند.

برای درک بهتر عملکرد هسته‌های فریت، ضروری است که بین این دو نوع نویز تمایز قائل شویم، که به دلیل مکانیسم‌های تولید و مسیرهای انتشار متمایزشان، به رویکردهای سرکوب متفاوتی نیاز دارند.

این به عنوان سیگنال‌های نویز با فاز و دامنه یکسان در دو یا چند خط سیگنال ظاهر می‌شود که معمولاً ناشی از EMI خارجی یا نویز زمین است. یکپارچگی سیگنال را به خطر می‌اندازد و منجر به خطاهای انتقال داده و کاهش عملکرد دستگاه می‌شود.

این به عنوان سیگنال‌های نویز با فازهای مخالف در خطوط سیگنال ظاهر می‌شود که معمولاً توسط نویز سوئیچینگ مدار داخلی یا بازتاب سیگنال ایجاد می‌شود. مستقیماً روی سیگنال‌ها قرار می‌گیرد و باعث اعوجاج و سوء تعبیر می‌شود.

این اجزای مغناطیسی که از مواد فریت با نفوذپذیری و مقاومت بالا تشکیل شده‌اند، هنگام عبور کابل‌ها از آنها، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند و نویز حالت مشترک را سرکوب می‌کنند. عملکرد آنها شامل دو مکانیسم اصلی است:

هسته‌های فریت امپدانس بالایی را به نویز حالت مشترک ارائه می‌دهند و از انتشار آن جلوگیری می‌کنند. بزرگی امپدانس به نفوذپذیری مواد، ابعاد هسته و فرکانس نویز بستگی دارد که در فرکانس‌های خاص برای سرکوب بهینه به اوج می‌رسد.

هسته‌ها انرژی نویز با فرکانس بالا را به گرما تبدیل می‌کنند و به طور موثر دامنه نویز را کاهش داده و از تشعشعات الکترومغناطیسی جلوگیری می‌کنند.

با وجود مواد فریت متعدد موجود، که هر کدام دارای خواص مغناطیسی و پاسخ فرکانسی منحصر به فردی هستند، انتخاب صحیح برای سرکوب موثر نویز بسیار مهم است. سه نوع ماده اصلی اهداف متمایزی را دنبال می‌کنند:

• مواد فرکانس پایین (LF):
  ایده‌آل برای سرکوب نویز خط برق و تداخل حلقه زمین
• مواد فرکانس بالا (HF):
  موثر در برابر نویز خط سیگنال و تداخل RF
• مواد پهنای باند:
  مناسب برای نویز منبع تغذیه حالت سوئیچینگ و تشعشعات الکترومغناطیسی عمومی

این اجزا در دستگاه‌های الکترونیکی مختلف از جمله موارد زیر کاربرد گسترده‌ای دارند:

• کامپیوترها و لوازم جانبی برای انتقال داده پایدار
• تجهیزات ارتباطی برای افزایش کیفیت سیگنال
• سیستم‌های کنترل صنعتی برای عملکرد قابل اعتماد
• دستگاه‌های پزشکی که ایمنی بیمار را تضمین می‌کنند
• الکترونیک خودرو که قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می‌بخشد