Ферритовый шарик

редактировать
Ферритовый шарик на конце кабеля Mini USB

A ферритовый шарик (также известный как ферритовый блок, ферритовый сердечник, ферритовое кольцо, фильтр электромагнитных помех или ферритовый дроссель) - это тип дросселя, который подавляет высокочастотный электронный шум в электронных схемах..

Ферритовые шарики используют рассеивание высокочастотного тока в ферритовой керамике для создания устройств подавления высокочастотного шума.

Содержание
  • 1 Использование
  • 2 Принцип действия
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Использование
Ферритовый валик со снятой пластиковой оболочкой

Ферритовые шарики предотвращают электромагнитные помехи (EMI) в двух направлениях: от устройства или к устройству. Токопроводящий кабель действует как антенна - если устройство производит радиочастотную энергию, она может передаваться по кабелю, который действует как непреднамеренный излучатель. В этом случае буртик требуется для соответствия нормативным требованиям, чтобы уменьшить EMI. И наоборот, если есть другие источники электромагнитных помех, такие как бытовая техника, бортик не позволяет кабелю действовать как антенна и принимать помехи от этих других устройств. Это особенно характерно для кабелей передачи данных и медицинского оборудования.

Большие ферритовые бусины часто встречаются на внешних кабелях. Различные ферритовые бусины меньшего размера используются внутри цепей - на проводниках или вокруг контактов небольших компонентов печатной платы, таких как транзисторы, разъемы и интегральные схемы.

На проводах, предназначенных для использования в качестве проводников постоянного тока, бусинки могут блокировать низкий уровень непреднамеренная радиочастотная энергия, действуя как фильтр нижних частот. На несимметричных коаксиальных линиях передачи (например, USB-кабели и видеокабели) кабель предназначен для сдерживания сигнала, и можно использовать шарики для блокировки паразитного синфазного тока от использования кабель в качестве антенны, не мешая сигналу, передаваемому внутри кабеля. В этом случае шарик представляет собой простую форму балуна.

Ферритовый шарик - один из самых простых и наименее дорогих типов интерференционных фильтров для установки на уже существующие электронные кабели. В случае простого ферритового кольца провод просто наматывают вокруг сердечника через центр, обычно пять или семь раз. Также доступны зажимные сердечники, которые крепятся без обертывания провода: ферритовый сердечник этого типа обычно конструируется так, что провод проходит через него только один раз. Если прилегание недостаточно плотное, сердечник можно закрепить с помощью кабельных стяжек или, если центр достаточно велик, кабели можно пропустить один или несколько раз. (Обратите внимание, однако, что, хотя каждая петля увеличивает импеданс до высоких частот, он также сдвигает частоту наивысшего импеданса на более низкую частоту.) Небольшие ферритовые шарики могут скользить по компоненту, что приводит к подавлению паразитных колебаний.

Доступны ферритовые бусины для поверхностного монтажа. Они впаиваются в щель на дорожке печатной платы, как и любой другой индуктор для поверхностного монтажа. Внутри шарикового компонента катушка провода проходит между слоями феррита, образуя многооборотный индуктор вокруг сердечника с высокой магнитной проницаемостью.

Принцип работы
ВЧ-индуктор, намотанный на ферритовый сердечник (не ферритовый шарик), и ферритовый шарик для крепления на печатной плате

Ферритовые шарики используются в качестве пассивного фильтра нижних частот, по своей конструкции преобразовывая радиочастотную энергию в тепло. (Сравните это с индукторами, которые по своей конструкции минимизируют преобразование радиочастотной энергии в тепло, обеспечивая высокий импеданс радиочастотному излучению.)

Геометрия и электромагнитные свойства спиральной проволоки по сравнению с ферритовым валиком. в импедансе для высокочастотных сигналов, ослабляя высокочастотный EMI / RFI электронный шум. Энергия либо отражается обратно по кабелю, либо рассеивается в виде тепла низкого уровня. Лишь в крайнем случае заметен жар.

Чистая катушка индуктивности не рассеивает энергию, но создает реактивное сопротивление, которое препятствует прохождению более высокочастотных сигналов. Это реактивное сопротивление обычно называют просто импедансом, хотя импеданс может представлять собой любую комбинацию сопротивления и реактивного сопротивления.

Набор защелкивающихся / фиксируемых ферритовых шариков

Ферритовый шарик может быть добавлен к катушке индуктивности для улучшения двумя способами его способности блокировать нежелательный высокочастотный шум. Во-первых, феррит концентрирует магнитное поле, увеличивая индуктивность и, следовательно, реактивное сопротивление, что препятствует или «отфильтровывает» шум. Во-вторых, если феррит сконструирован таким образом, он может вызвать дополнительные потери в виде сопротивления в самом феррите. Феррит создает катушку индуктивности с очень низкой добротностью . Эта потеря приводит к нагреву феррита, как правило, незначительно. Хотя уровень сигнала достаточно велик, чтобы вызывать помехи или нежелательные эффекты в чувствительных цепях, блокируемая энергия обычно довольно мала. В зависимости от области применения характеристики резистивных потерь феррита могут быть желательными или нежелательными.

Конструкция, в которой для улучшения фильтрации шума используется ферритовый шарик, должна учитывать конкретные характеристики схемы и частотный диапазон, который необходимо блокировать. Различные ферритовые материалы имеют разные свойства в отношении частоты, и литература производителя помогает выбрать наиболее эффективный материал для диапазона частот. Обычно материал, используемый в шариках, представляет собой порошкообразный феррит со смесью размеров зерен, регулируемой для управления диапазоном частот, поглощаемых или блокируемых, и минимизации накопления магнитного поля. Сравните это с индукторами и трансформаторами, в которых используются твердые или многослойные железные или медные сердечники для хранения магнитных полей и максимальной передачи энергии.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Wikimedia У Commons есть материалы, относящиеся к Ферритовые шарики.
Последняя правка сделана 2021-05-20 14:32:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте