Czy kiedykolwiek denerwowało Cię brzęczenie lub zakłócenia powodowane przez urządzenia elektroniczne? Winowajcą są często zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Aby zwalczyć ten „smog elektroniczny”, inżynierowie polegają na dwóch kluczowych narzędziach: koralikach ferrytowych i obwodach filtrów EMI. Chociaż oba mają na celu redukcję zakłóceń elektromagnetycznych, różnią się znacznie topologią, funkcjonalnością, charakterystyką częstotliwościową, tłumiennością wtrąceniową i typowymi zastosowaniami. W tym artykule zbadano te różnice i przedstawiono praktyczne wskazówki dotyczące wyboru odpowiedniego rozwiązania.
Są to złożone sieci dyskretnych komponentów — w tym kondensatorów, cewek indukcyjnych/dławików, a czasami rezystorów — zaprojektowane w celu tworzenia filtrów dolnoprzepustowych, w trybie wspólnym lub w trybie różnicowym. Ich celem jest osiągnięcie określonych celów w zakresie tłumienia i impedancji w określonych zakresach częstotliwości. Pomyśl o filtrze EMI jako o precyzyjnym „elektronicznym sicie”, które selektywnie blokuje sygnały zakłócające.
Są to proste elementy pasywne wykonane ze stratnych rdzeni ferrytowych. Umieszczone na przewodniku zapewniają impedancję zależną od częstotliwości – głównie straty rezystancyjne przy wysokich częstotliwościach. Kulki ferrytowe działają raczej jak jednoelementowe tłumiki niż kompletne sieci filtrów, funkcjonując jak „absorbery” wysokiej częstotliwości, które rozpraszają hałas w postaci ciepła.
Łącząc elementy pojemnościowe i indukcyjne, wykazują one tłumienie selektywne pod względem częstotliwości. Cewki indukcyjne blokują prądy o wysokiej częstotliwości (magazynując energię), podczas gdy kondensatory bocznikują prądy o wysokiej częstotliwości do masy, tworząc tłumienie poprzez odbicie i absorpcję w zaprojektowanym paśmie.
Przekształcają one prądy o wysokiej częstotliwości w ciepło poprzez straty magnetyczne w materiale ferrytowym. Ich impedancja jest niska przy DC, wzrasta wraz z częstotliwością i staje się głównie rezystancyjna w zakresie VHF do GHz, oferując raczej tłumienie szerokopasmowe niż tłumienie selektywne.
Idealny do tłumienia szumów o wysokiej częstotliwości na pinach zasilania układu scalonego, liniach sygnałowych, ścieżkach USB/HDMI i przewodach kablowych. Tłumią również rezonanse pasożytnicze i służą jako opłacalne rozwiązania w zakresie promieniowania RF.
Używany do filtrowania wejścia mocy (w celu spełnienia ograniczeń regulacyjnych), wielostopniowego tłumienia między podsystemami i zastosowań wymagających określonych krzywych tłumienia lub tłumienia w trybie wspólnym (np. zasilacze impulsowe, fronty RF).
Kulki ferrytowe łatwo nasycają się pod wpływem dużych prądów, tracąc skuteczność. Najlepiej nadają się do zastosowań niskoprądowych (np. poniżej prądów zasilania diod LED). Właściwe umieszczenie (np. wokół przewodów pod napięciem i neutralnym w przypadku szumów w trybie wspólnym) ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia nasycenia.
Koraliki ferrytowe zapewniają proste, szerokopasmowe tłumienie wysokich częstotliwości, podczas gdy obwody filtrów EMI zapewniają ukierunkowane, silniejsze tłumienie w określonych pasmach. Wybierz koraliki do kompaktowego tłumienia wysokich częstotliwości; wybierz filtry dla regulowanej wydajności specyficznej dla trybu. Połączenie obu może zoptymalizować łagodzenie zakłóceń elektromagnetycznych w różnych zastosowaniach.
Czy kiedykolwiek denerwowało Cię brzęczenie lub zakłócenia powodowane przez urządzenia elektroniczne? Winowajcą są często zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Aby zwalczyć ten „smog elektroniczny”, inżynierowie polegają na dwóch kluczowych narzędziach: koralikach ferrytowych i obwodach filtrów EMI. Chociaż oba mają na celu redukcję zakłóceń elektromagnetycznych, różnią się znacznie topologią, funkcjonalnością, charakterystyką częstotliwościową, tłumiennością wtrąceniową i typowymi zastosowaniami. W tym artykule zbadano te różnice i przedstawiono praktyczne wskazówki dotyczące wyboru odpowiedniego rozwiązania.
Są to złożone sieci dyskretnych komponentów — w tym kondensatorów, cewek indukcyjnych/dławików, a czasami rezystorów — zaprojektowane w celu tworzenia filtrów dolnoprzepustowych, w trybie wspólnym lub w trybie różnicowym. Ich celem jest osiągnięcie określonych celów w zakresie tłumienia i impedancji w określonych zakresach częstotliwości. Pomyśl o filtrze EMI jako o precyzyjnym „elektronicznym sicie”, które selektywnie blokuje sygnały zakłócające.
Są to proste elementy pasywne wykonane ze stratnych rdzeni ferrytowych. Umieszczone na przewodniku zapewniają impedancję zależną od częstotliwości – głównie straty rezystancyjne przy wysokich częstotliwościach. Kulki ferrytowe działają raczej jak jednoelementowe tłumiki niż kompletne sieci filtrów, funkcjonując jak „absorbery” wysokiej częstotliwości, które rozpraszają hałas w postaci ciepła.
Łącząc elementy pojemnościowe i indukcyjne, wykazują one tłumienie selektywne pod względem częstotliwości. Cewki indukcyjne blokują prądy o wysokiej częstotliwości (magazynując energię), podczas gdy kondensatory bocznikują prądy o wysokiej częstotliwości do masy, tworząc tłumienie poprzez odbicie i absorpcję w zaprojektowanym paśmie.
Przekształcają one prądy o wysokiej częstotliwości w ciepło poprzez straty magnetyczne w materiale ferrytowym. Ich impedancja jest niska przy DC, wzrasta wraz z częstotliwością i staje się głównie rezystancyjna w zakresie VHF do GHz, oferując raczej tłumienie szerokopasmowe niż tłumienie selektywne.
Idealny do tłumienia szumów o wysokiej częstotliwości na pinach zasilania układu scalonego, liniach sygnałowych, ścieżkach USB/HDMI i przewodach kablowych. Tłumią również rezonanse pasożytnicze i służą jako opłacalne rozwiązania w zakresie promieniowania RF.
Używany do filtrowania wejścia mocy (w celu spełnienia ograniczeń regulacyjnych), wielostopniowego tłumienia między podsystemami i zastosowań wymagających określonych krzywych tłumienia lub tłumienia w trybie wspólnym (np. zasilacze impulsowe, fronty RF).
Kulki ferrytowe łatwo nasycają się pod wpływem dużych prądów, tracąc skuteczność. Najlepiej nadają się do zastosowań niskoprądowych (np. poniżej prądów zasilania diod LED). Właściwe umieszczenie (np. wokół przewodów pod napięciem i neutralnym w przypadku szumów w trybie wspólnym) ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia nasycenia.
Koraliki ferrytowe zapewniają proste, szerokopasmowe tłumienie wysokich częstotliwości, podczas gdy obwody filtrów EMI zapewniają ukierunkowane, silniejsze tłumienie w określonych pasmach. Wybierz koraliki do kompaktowego tłumienia wysokich częstotliwości; wybierz filtry dla regulowanej wydajności specyficznej dla trybu. Połączenie obu może zoptymalizować łagodzenie zakłóceń elektromagnetycznych w różnych zastosowaniach.
