Kā darbojas ferīta lodītes un kā izvēlēties pareizo?

Kas ir ferīta lodītes un kā darbojas ferīta lodītes?

Ferīta lodītes ir pasīvas elektroniskas sastāvdaļas, kas var nomāc augstas frekvences signālus barošanas līnijā. Parasti tos novieto ap strāvas / zemes līnijas pāri, kas ienāk konkrētā ierīcē, piemēram, klēpjdatora strāvas vadā. Šīs krelles darbojas saskaņā ar Faraday likumu; magnētiskais kodols ap vadītāju rada augstas frekvences signāla klātbūtnē aizmugurējo EML, būtībā vājinot ferīta frekvences reakciju.

Ferīti ir magnētiski materiāli, un šī materiāla ievietošana ferīta skavā ap barošanas avotu / iezemēto līniju nodrošina induktīvās pretestības avotu signāliem, kas iet caur līniju. Tas varētu vilināt domāt par viņiem kā par standarta induktoru, taču tie ir daudz sarežģītāki. Faktiski ferīta lodītes ir nelineāra sastāvdaļa; pretestība, ko tas nodrošina, bija slodzes strāva un sprieguma kritums visā ferīta izmaiņā. Ferīta lodītes vienkāršotais shēmas modelis palīdzēs jums saprast tā frekvences raksturlielumus. Tomēr šie raksturlielumi var mainīties atkarībā no strāvas un temperatūras.

Kāpēc tiek izmantotas ferīta lodītes?

Tā kā ferīta lodītes pretestība ir induktīva, ferīta lodītes tiek izmantotas, lai vājinātu augstfrekvences signālus elektroniskajos komponentos. Tā kā uz elektrolīnijas, kas savieno ar elektronisko ierīci, var novietot ferīta lodītes aizrīties, tas var noņemt visus maldinošus augstfrekvences trokšņus, kas atrodas barošanas savienojumā vai kas tiek izvadīti no līdzstrāvas barošanas avota. Šī ferīta skavas izmantošana ir viens no daudzajiem veidiem, kā apslāpēt barošanas avota troksni, piemēram, no strāvas avota, ko rada ieslēgts režīms. Šis ferīta lodītes pielietojums kā ferīta filtrs nodrošina veiktās EMI slāpēšanu un novēršanu.

Starp dažādajiem ferīta lodītēm, ko izmanto kā filtru, EMI filtra lodītes / barošanas bloka filtra lodītes parasti tiek noteiktas noteiktai līdzstrāvai. Strāvas, kas pārsniedz noteikto vērtību, var sabojāt komponentu. Apgrūtinoša ir tā, ka šo robežu krasi ietekmē karstums. Palielinoties temperatūrai, nominālā strāva strauji samazinās. Nominālā strāva ietekmē arī ferīta pretestību. Palielinoties līdzstrāvas strāvai, ferīta lodītes "piesātinās" un zaudēs induktivitāti. Pie samērā lielām strāvām piesātinājums var samazināt ferīta lodītes pretestību līdz 90%.

Ferīta lodītes pret induktoru

Lai arī ferīta lodītes var modelēt kā induktoru, tā neuzvedas kā tipisks induktors. Ja jums rodas jautājums, kā izmērīt ferīta lodītes izturību pret induktora izturību, jūs nosūtītu analogo signālu caur lodīti un slaucītu frekvenci vairākās kārtas. Ja izveidosit Bodes grafiku ferīta lodītes frekvences mērījumiem, jūs atradīsit, ka ferīta lodīte nodrošina straujāku ripošanu augstākās frekvencēs, salīdzinot ar induktoru ar līdzīgu zemas frekvences izturēšanos.

Ferīta lodītes var modelēt kā kondensatorus un induktorus, kā arī rezistoru paralēli, ar šo RLC tīklu vadu ar virknes rezistoru. Sērijas rezistors kvantificē ierīces stāvokli

izturība pret līdzstrāvas strāvām. Induktors šajā modelī apzīmē ferīta lodītes galveno funkciju - vājināt augstfrekvences signālus, ti, nodrošināt induktīvo pretestību caur Faraday likumu. Paralēlais rezistors šajā modelī atspoguļo virpuļstrāvu zudumus, kas tiek izraisīti ferīta lodītē augstās frekvencēs. Visbeidzot, šī modeļa kondensators atspoguļo komponenta dabisko parazitāro kapacitāti.

Apskatot ferīta lodītes pretestības līkni, var redzēt, ka pretestība, kas galvenokārt ir pretestīga, ir ārkārtīgi augsta tikai plānā joslā. Šajā plānā joslā dominē lodītes induktivitāte. Pie augstākām frekvencēm ferīta lodītes pretestība sāk parādīties kapacitīvi, un pretestība strauji samazinās. Galu galā, pieaugot frekvencei, kapacitatīvā pretestība samazināsies līdz ļoti mazai vērtībai, un ferīta lodītes pretestība šķiet tīri pretestīga.

Ferīta lodītes izvēles ceļvedis

Tagad, kad zem jostas esat ieguvis ferīta teoriju, ir pienācis laiks izvēlēties vienu savai ierīcei. Tas nav ļoti grūti, un, ja vēlaties uzzināt, kā dizainam izvēlēties ferīta lodītes, jums vienkārši jāpievērš uzmanība lodītes specifikācijām. Jums varbūt rodas jautājums, vai manam dizainam ir vajadzīgas ferīta pērlītes? Tāpat kā daudzos inženiertehniskajos lēmumos, atbilde nav tik vienkārša. Ja

jūs zināt, ka jūsu padome piedzīvos vadītu EMI noteiktā frekvenču diapazonā, un jums ir jāsamazina šīs frekvences, tad ferīta lodītes var būt pareizā izvēle jūsu dizainam.

Balstoties uz ferīta lodīšu induktīvo izturēšanos, ir likumsakarīgi secināt, ka ferīta lodītes “vājina augstās frekvences” bez lielākiem apsvērumiem. Tomēr ferīta lodītes nedarbojas kā platjoslas zemas caurlaidības filtrs, jo tās var tikai palīdzēt novājināt noteiktu frekvenču diapazonu. Jums jāizvēlas ferīta lodītes un jānospriež vietā, kur nevēlamās frekvences atrodas tā pretestības joslā. Ja jūs ejat nedaudz par zemu vai nedaudz par augstu, lodītes nedos vēlamo efektu.

Pirms izvēlaties konkrētu ferīta lodītes savam dizainam, jums jāpārliecinās, vai ražotājs var jums nodrošināt ferīta lodītes pretestības un slodzes strāvas līknes. Līdz šim tas ir labākais rīks, kuru varat izmantot, ja neesat pārliecināts, kā izvēlēties ferīta lodītes. Ja slodzes strāvas ir ļoti augstas, jums būs jāizvēlas ferīta lodītes, kas tās iztur, nepiesātinot un nezaudējot pretestību vēlamajā frekvenču diapazonā.

Brīdinājumi

Ferīta lodītes un ferīta droseles ir augstas pretestības slodzes augstās frekvencēs, kas nozīmē, ka tās var radīt dažas problēmas jūsu ķēdē. Novietojot lodītes, jums būs jādomā par sprieguma kritumu un siltuma izkliedi.

Augstākas sprieguma ķēžu dienās sprieguma kritums nebija liels darījums. Tagad mums ir daudz mazjaudas ķēžu, kas var izmantot spriegumu, kas ir zemāks par 2 V. Šajos līmeņos jūs nevarat atļauties zaudēt daudz. Ferīta lodītes obligāti izraisa līdzstrāvas sprieguma kritumu jūsu ķēdē. Tas var nešķist daudz, bet, ja jūsu integrētajām shēmām (IC) ir īss augstas strāvas pievilkšanas stāvoklis, zaudējumi var kļūt ievērojami. Novietojiet ferīta lodītes tur, kur tās neradīs sprieguma krituma problēmas.

Tā kā ferīta materiāli ir pretestīgi augstās frekvencēs, tie galvenokārt absorbē absorbēto enerģiju kā siltumu. Šis karstums ne vienmēr ir problēma jūsu PCB, kad barošanas līnijā tiek izmantots ferīta aizrīties, bet tas var kļūt par tādu, ja to izmanto, lai izkliedētu augstas frekvences pie lielas strāvas. Ja jūsu sistēma ir īpaši trokšņaina, un lodītes absorbēs daudz augstas frekvences, šis karstums varētu kļūt aktuāls jautājums. Noteikti ņemiet vērā lodītes siltuma izkliedi.

Ferīta lodītes var būt diezgan noderīgas, taču tikai tad, ja precīzi saprotat, kā tās darbojas. Atcerieties, ka tie vājina signālus diezgan mazā joslā, un to efektivitāte ir atkarīga no temperatūras un slodzes strāvas. Lai vislabāk izmantotu ferīta lodītes, jums jāpārliecinās, vai tā atbilst jūsu precīzajām specifikācijām. Tad, novietojot lodītes, noteikti ņemiet vērā sprieguma kritumu un karstumu.

Lai iegūtu papildinformāciju, lūdzu, sazinieties ar mums uz sales@xfullstar.com