Bir ferrit çekirdek tel sonlandırıcı EMC'yi azaltmak için nasıl çalışır?

Süper kullanıcıda şu soru soruldu: Kablolardaki silindir nedir?

Bu silindir nasıl çalışır? Anlayabildiğim kadarıyla, kablonun her iki ucuna da bir tane taksanız bile, herhangi bir HF sinyali doğrudan geçmelidir.

İlkeleri daha iyi gösteren eşdeğer bir devre var mı?

DÜZENLE

Sorumda telin ferritten yapılmış bir halkadan geçtiğini varsayıyordum. Elbette, kablo ile seri halinde (çok küçük, çok düşük endüktans) bir indüktör oluşturarak ferritin etrafında dönme olasılığı da vardır. Öyle mi?

Ferritler, ortak mod akımlarını azaltarak elektromanyetik radyasyonu azaltır.

Birincisi, ortak mod akımlarını azaltmak neden radyasyonu azaltır? Eşit ve zıt akımlar taşıyan iki paralel kablonuz varsa, yani ortak mod akımları yoksa, kablolar arasındaki mesafeden önemli ölçüde daha fazla mesafelerde, kabloların oluşturduğu elektrik ve manyetik alanlar iptal edilir. Böylece, net alan yoktur, dolayısıyla radyasyon olamaz. Bkz. Çift hatlı iletim hattı .

Peki bir ferrit ortak mod akımlarını nasıl azaltır? Tel ferritten sadece bir kez geçebilse de, yine de bir indüktör oluşturur. Telin ferritten daha fazla geçirilmesi endüktansı arttırır. Bunu bazen görürsünüz:

ancak ilgili kablolar genellikle hacimli olduğundan ve otomatik makinelerle yapmak zor olduğundan, daha büyük bir çekirdek kullanmak genellikle daha kolaydır:

Şematik olarak, bir ferritten geçen bir çift tel şöyle görünür:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

İzolasyon Bunun yarısı edelim sadece bir bakış, sadece A . A'daki herhangi bir akım , tıpkı sıradan bir indüktör gibi çekirdekte manyetik bir alan indükleyecektir. Böylece, herhangi bir indüktörde olduğu gibi artan frekansla artan bir empedans elde edersiniz.

Aynısı B için de geçerlidir. Ancak, , yani akımlar eşit ve , her bir akımın indüklediği manyetik alan çekirdekte tam olarak iptal edilir. Manyetik alan yoksa, endüktans yoktur ve bu nedenle ek empedans yoktur.$I_A = -I_B$

Bu nedenle, ortak mod bobini olarak adlandırılan bu düzenleme, ortak mod akımlarına yüksek empedans ve diferansiyel mod akımlarına düşük empedans sunar. Jikonun yüksek empedansı, önemli ortak mod akımlarının gelişmesini önler ve bu uygulamalar için ferritler kayıplı olarak tasarlanmıştır, bu nedenle ortak mod voltajları çoğunlukla çekirdekteki ısıya dönüştürülür.

Korumalı kablolarda, ferrit biraz farklı bir şekilde olsa da aynı şeyi başarır. Genellikle, ekranlı bir kablodan geçen yüksek frekanslı sinyaller, deri etkisi ile ekranın dışından geçmeye zorlanacaktır . Bununla birlikte, ekranın içinde bir iletkenin bir yönünde akım varsa, ekran üzerindeki dönüş akımı ekranın iç yüzeyine çekilecektir. Aslında bir Faraday kafesi , ama bu durumda dışarıdan gelen alanlardan ziyade içeriden alanların dışarı çıkmasını engelliyoruz . Koaksiyel kabloya bakın .

Bununla birlikte, bu sadece kalkan ve içindeki iletkenlerde tam olarak eşit ve zıt akımlar varsa çalışır. Dahili iletken akımı ile dengelenmeyen herhangi bir ekran akımı ekranın dışından geçecektir. Kablonun etrafına bir ferrit sıkıştırılırsa, bu bir indüktör oluşturur. Ancak, bu indüktör sadece kalkanın dışındaki akımlar tarafından görülür ve bunlar istemediğiniz akımlardır, çünkü bunlar sadece ortak mod akımları olduğunda mevcuttur ve harici bir alana sahip tek akımlardır. ve dolayısıyla yayılma potansiyeli.

Ortak modlu bir indüktördür - biri tek turlu. Diferansiyel sinyaller etkilenmez, ortak mod sinyalleri zayıflatılır.

Bu şeylerde kullanılan ferrit malzeme, yüksek frekanslı (MHz ve yukarı) ortak mod gürültüsüne karşı yüksek bir empedans gösterir, bu nedenle genellikle DC güç kablolarında ve nispeten düşük frekans sinyalleri taşıyan şerit kablolarda görülür.