คุณเคยรู้สึกรำคาญกับเสียงหึ่งหรือสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือไม่? ผู้กระทำผิดมักเป็นการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) เพื่อต่อสู้กับ "หมอกควันอิเล็กทรอนิกส์" วิศวกรต้องใช้เครื่องมือสำคัญสองอย่าง ได้แก่ เม็ดเฟอร์ไรต์และวงจรกรอง EMI แม้ว่าทั้งสองมีเป้าหมายเพื่อลด EMI แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านโทโพโลยี ฟังก์ชันการทำงาน การตอบสนองความถี่ การสูญเสียการแทรก และการใช้งานทั่วไป บทความนี้จะตรวจสอบความแตกต่างเหล่านี้และให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์ในการเลือกโซลูชันที่เหมาะสม
เหล่านี้เป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนของส่วนประกอบที่แยกจากกัน รวมถึงตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ/โช้ค และบางครั้งก็เป็นตัวต้านทาน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างตัวกรองแบบโลว์พาส โหมดร่วม หรือโหมดดิฟเฟอเรนเชียล เป้าหมายของพวกเขาคือการบรรลุเป้าหมายการลดทอนและความต้านทานเฉพาะภายในช่วงความถี่ที่กำหนด ลองนึกถึงตัวกรอง EMI ว่าเป็น "ตะแกรงอิเล็กทรอนิกส์" ที่มีความแม่นยำ ซึ่งจะบล็อกสัญญาณรบกวนแบบเลือกสรร
เหล่านี้เป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟธรรมดาที่ทำจากแกนเฟอร์ไรต์ที่สูญเสีย เมื่อวางไว้บนตัวนำ พวกมันจะให้อิมพีแดนซ์ที่ขึ้นกับความถี่ โดยส่วนใหญ่จะสูญเสียความต้านทานที่ความถี่สูง เม็ดเฟอร์ไรต์ทำหน้าที่เป็นแดมเปอร์องค์ประกอบเดียวแทนที่จะเป็นเครือข่ายตัวกรองที่สมบูรณ์ โดยทำหน้าที่เหมือนกับ "ตัวดูดซับ" ความถี่สูงที่กระจายเสียงออกเป็นความร้อน
ด้วยการรวมองค์ประกอบคาปาซิทีฟและอุปนัยเข้าด้วยกัน สิ่งเหล่านี้จะแสดงการลดทอนแบบเลือกความถี่ ตัวเหนี่ยวนำจะบล็อกกระแสความถี่สูง (กักเก็บพลังงาน) ในขณะที่ตัวเก็บประจุจะแยกกระแสความถี่สูงลงสู่พื้น ทำให้เกิดการลดทอนผ่านการสะท้อนและการดูดซับภายในแถบความถี่ที่ออกแบบไว้
สิ่งเหล่านี้แปลงกระแสความถี่สูงเป็นความร้อนผ่านการสูญเสียสนามแม่เหล็กในวัสดุเฟอร์ไรต์ อิมพีแดนซ์ของพวกมันต่ำที่ DC เพิ่มขึ้นตามความถี่ และจะมีความต้านทานเป็นส่วนใหญ่ในช่วง VHF ถึง GHz ซึ่งให้การหน่วงบรอดแบนด์มากกว่าการปราบปรามแบบเลือก
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงบนพินกำลังไฟของ IC, สายสัญญาณ, เส้น USB/HDMI และสายเคเบิล นอกจากนี้ยังช่วยลดเสียงสะท้อนของปรสิตและทำหน้าที่เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับรังสี RF
ใช้สำหรับการกรองอินพุตกำลังไฟ (เพื่อให้เป็นไปตามขีดจำกัดด้านกฎระเบียบ) การระงับหลายขั้นตอนระหว่างระบบย่อย และการใช้งานที่ต้องการเส้นโค้งการลดทอนเฉพาะหรือการปฏิเสธโหมดทั่วไป (เช่น แหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ ส่วนหน้า RF)
เม็ดเฟอร์ไรต์จะอิ่มตัวได้ง่ายภายใต้กระแสน้ำสูง ทำให้ประสิทธิภาพลดลง เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่มีกระแสไฟต่ำ (เช่น ต่ำกว่ากระแสไฟของไดรฟ์ LED) การวางตำแหน่งที่เหมาะสม (เช่น รอบๆ สายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าและเป็นกลางสำหรับสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการหลีกเลี่ยงความอิ่มตัว
เม็ดเฟอร์ไรต์ให้การหน่วงความถี่สูงบรอดแบนด์ที่เรียบง่าย ในขณะที่วงจรกรอง EMI ให้การลดทอนที่ตรงเป้าหมายและแข็งแกร่งกว่าในย่านความถี่ที่กำหนด เลือกเม็ดบีดสำหรับการปราบปรามความถี่สูงขนาดกะทัดรัด เลือกตัวกรองสำหรับประสิทธิภาพเฉพาะโหมดที่ได้รับการควบคุม การรวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการลด EMI ในการใช้งานที่หลากหลายได้
คุณเคยรู้สึกรำคาญกับเสียงหึ่งหรือสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือไม่? ผู้กระทำผิดมักเป็นการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) เพื่อต่อสู้กับ "หมอกควันอิเล็กทรอนิกส์" วิศวกรต้องใช้เครื่องมือสำคัญสองอย่าง ได้แก่ เม็ดเฟอร์ไรต์และวงจรกรอง EMI แม้ว่าทั้งสองมีเป้าหมายเพื่อลด EMI แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านโทโพโลยี ฟังก์ชันการทำงาน การตอบสนองความถี่ การสูญเสียการแทรก และการใช้งานทั่วไป บทความนี้จะตรวจสอบความแตกต่างเหล่านี้และให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์ในการเลือกโซลูชันที่เหมาะสม
เหล่านี้เป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนของส่วนประกอบที่แยกจากกัน รวมถึงตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ/โช้ค และบางครั้งก็เป็นตัวต้านทาน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างตัวกรองแบบโลว์พาส โหมดร่วม หรือโหมดดิฟเฟอเรนเชียล เป้าหมายของพวกเขาคือการบรรลุเป้าหมายการลดทอนและความต้านทานเฉพาะภายในช่วงความถี่ที่กำหนด ลองนึกถึงตัวกรอง EMI ว่าเป็น "ตะแกรงอิเล็กทรอนิกส์" ที่มีความแม่นยำ ซึ่งจะบล็อกสัญญาณรบกวนแบบเลือกสรร
เหล่านี้เป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟธรรมดาที่ทำจากแกนเฟอร์ไรต์ที่สูญเสีย เมื่อวางไว้บนตัวนำ พวกมันจะให้อิมพีแดนซ์ที่ขึ้นกับความถี่ โดยส่วนใหญ่จะสูญเสียความต้านทานที่ความถี่สูง เม็ดเฟอร์ไรต์ทำหน้าที่เป็นแดมเปอร์องค์ประกอบเดียวแทนที่จะเป็นเครือข่ายตัวกรองที่สมบูรณ์ โดยทำหน้าที่เหมือนกับ "ตัวดูดซับ" ความถี่สูงที่กระจายเสียงออกเป็นความร้อน
ด้วยการรวมองค์ประกอบคาปาซิทีฟและอุปนัยเข้าด้วยกัน สิ่งเหล่านี้จะแสดงการลดทอนแบบเลือกความถี่ ตัวเหนี่ยวนำจะบล็อกกระแสความถี่สูง (กักเก็บพลังงาน) ในขณะที่ตัวเก็บประจุจะแยกกระแสความถี่สูงลงสู่พื้น ทำให้เกิดการลดทอนผ่านการสะท้อนและการดูดซับภายในแถบความถี่ที่ออกแบบไว้
สิ่งเหล่านี้แปลงกระแสความถี่สูงเป็นความร้อนผ่านการสูญเสียสนามแม่เหล็กในวัสดุเฟอร์ไรต์ อิมพีแดนซ์ของพวกมันต่ำที่ DC เพิ่มขึ้นตามความถี่ และจะมีความต้านทานเป็นส่วนใหญ่ในช่วง VHF ถึง GHz ซึ่งให้การหน่วงบรอดแบนด์มากกว่าการปราบปรามแบบเลือก
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงบนพินกำลังไฟของ IC, สายสัญญาณ, เส้น USB/HDMI และสายเคเบิล นอกจากนี้ยังช่วยลดเสียงสะท้อนของปรสิตและทำหน้าที่เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับรังสี RF
ใช้สำหรับการกรองอินพุตกำลังไฟ (เพื่อให้เป็นไปตามขีดจำกัดด้านกฎระเบียบ) การระงับหลายขั้นตอนระหว่างระบบย่อย และการใช้งานที่ต้องการเส้นโค้งการลดทอนเฉพาะหรือการปฏิเสธโหมดทั่วไป (เช่น แหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ ส่วนหน้า RF)
เม็ดเฟอร์ไรต์จะอิ่มตัวได้ง่ายภายใต้กระแสน้ำสูง ทำให้ประสิทธิภาพลดลง เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่มีกระแสไฟต่ำ (เช่น ต่ำกว่ากระแสไฟของไดรฟ์ LED) การวางตำแหน่งที่เหมาะสม (เช่น รอบๆ สายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าและเป็นกลางสำหรับสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการหลีกเลี่ยงความอิ่มตัว
เม็ดเฟอร์ไรต์ให้การหน่วงความถี่สูงบรอดแบนด์ที่เรียบง่าย ในขณะที่วงจรกรอง EMI ให้การลดทอนที่ตรงเป้าหมายและแข็งแกร่งกว่าในย่านความถี่ที่กำหนด เลือกเม็ดบีดสำหรับการปราบปรามความถี่สูงขนาดกะทัดรัด เลือกตัวกรองสำหรับประสิทธิภาพเฉพาะโหมดที่ได้รับการควบคุม การรวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการลด EMI ในการใช้งานที่หลากหลายได้
