Anahtarlamalı güç kaynağının EMC tasarımında manyetik boncukların uygulanması
1 Ferrit elektromanyetik girişim bastırma bileşeni
Ferrit, kübik kafes yapısına sahip ferrimanyetik bir malzemedir. Üretim süreci ve mekanik özellikleri seramiğe benzer olup rengi gri-siyahtır. Elektromanyetik girişim filtrelerinde sıklıkla kullanılan bir tür manyetik çekirdek, ferrit malzemedir. Birçok üretici, özellikle elektromanyetik paraziti bastırmak için kullanılan ferrit malzemeleri sağlar. Bu malzeme, yüksek frekanslarda çok yüksek kayıplarla karakterize edilir. Elektromanyetik girişimi bastırmak için kullanılan ferritler için en önemli performans parametreleri manyetik geçirgenlik μ ve doygunluk manyetik akı yoğunluğu Bs'dir. Manyetik geçirgenlik μ karmaşık bir sayı olarak ifade edilebilir, gerçek kısmı endüktansı, sanal kısmı ise frekansın artmasıyla artan kaybı temsil eder. Bu nedenle eşdeğer devresi, bir L indüktörü ve bir R direncinden oluşan bir seri devredir. Hem L hem de R, frekansın fonksiyonlarıdır. Bu ferrit çekirdekten bir tel geçtiğinde, oluşan endüktif empedans, frekans arttıkça form olarak artar, ancak farklı frekanslarda mekanizması tamamen farklıdır.
Düşük frekans bandında empedans, indüktörün endüktif reaktansından oluşur. Düşük frekansta R çok küçüktür ve manyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliği yüksektir, dolayısıyla endüktans büyüktür. L önemli bir rol oynuyor. Elektromanyetik girişim yansıtılır ve bastırılır; ve şu anda manyetik çekirdek kaybı küçüktür ve cihazın tamamı düşük kayıplı ve yüksek Q özelliklerine sahip bir indüktördür. Bu indüktörün rezonansa neden olması kolaydır. Bu nedenle, düşük frekans bandında, ferrit boncuklar kullanıldıktan sonra bazen girişim artabilir.
Yüksek frekans bandında empedans direnç bileşenlerinden oluşur. Frekans arttıkça manyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliği azalır, bu da indüktörün endüktansının azalmasına ve endüktif reaktans bileşeninin azalmasına neden olur. Ancak bu sırada manyetik çekirdeğin kaybı artar ve direnç bileşeni artar. toplam empedansın artmasına neden olur. Yüksek frekanslı sinyaller ferritten geçtiğinde, elektromanyetik girişim emilir ve ısı enerjisine dönüştürülerek dağıtılır.
Ferrit bastırma bileşenleri, baskılı devre kartlarında, güç hatlarında ve veri hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Baskılı devre kartının güç hattının giriş ucuna bir ferrit bastırma bileşeni eklenirse, yüksek frekanslı girişim filtrelenebilir. Ferrit manyetik halkalar veya manyetik boncuklar, sinyal hatları ve güç hatları üzerindeki yüksek frekanslı paraziti ve ani paraziti bastırmak için özel olarak kullanılır. Aynı zamanda elektrostatik deşarj darbe girişimini absorbe etme özelliğine de sahiptir.
2 Manyetik Boncukların Prensipleri ve Özellikleri Merkezi delikteki telden akım geçtiğinde, manyetik boncuk içinde dolaşan bir manyetik yol oluşacaktır. EMI kontrolü için kullanılan ferritler, malzemedeki manyetik akının çoğunu ısı olarak dağıtacak şekilde formüle edilmelidir. Bu olay, bir indüktör ve bir direncin seri kombinasyonu ile simüle edilebilir. resim 2'de gösterildiği gibi
İki bileşenin sayısal değerleri manyetik boncukların uzunluğu ile orantılıdır ve manyetik boncukların uzunluğunun bastırma etkisi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Manyetik boncukların uzunluğu ne kadar uzun olursa, bastırma etkisi o kadar iyi olur. Sinyal enerjisi manyetik boncuklara manyetik olarak bağlandığından, frekans arttıkça indüktörün reaktansı ve direnci artar. Manyetik bağlantının verimliliği, boncuk malzemesinin havaya göre manyetik geçirgenliğine bağlıdır. Genellikle manyetik boncukları oluşturan ferrit malzemenin kaybı, havaya göre manyetik geçirgenliğiyle karmaşık bir miktar olarak ifade edilebilir.
Manyetik malzemeler genellikle kayıp açısını karakterize etmek için bu oranı kullanır. EMI bastırma için kullanılan bileşenler büyük bir kayıp açısı gerektirir; bu da parazitin çoğunun yansıtılmadan dağıtılacağı anlamına gelir. Halihazırda mevcut olan mevcut ferrit malzemelerin çeşitliliği, tasarımcılara manyetik boncukları farklı durumlarda kullanmak için geniş bir seçenek yelpazesi sunmaktadır.
