newyddion

Sefyllfa gyffredin: Mae peiriannydd dylunio yn mewnosod glain ferrite i gylched sy'n profi problemau EMC, dim ond i ddarganfod bod y glain mewn gwirionedd yn gwneud sŵn diangen yn waeth. Sut gallai hyn fod? Oni ddylai gleiniau ferrite ddileu ynni sŵn heb waethygu'r broblem?
Mae'r ateb i'r cwestiwn hwn yn weddol syml, ond efallai na fydd yn cael ei ddeall yn eang ac eithrio ar gyfer y rhai sy'n treulio'r rhan fwyaf o'r amser yn datrys problemau EMI.Yn syml, nid gleiniau ferrite yw gleiniau ferrite, nid gleiniau ferrite, ac ati.Most gweithgynhyrchwyr gleiniau ferrite yn darparu tabl sy'n rhestru eu rhif rhan, rhwystriant ar rai amledd penodol (fel arfer 100 MHz), gwrthiant DC (DCR), cerrynt â'r sgôr uchaf a rhai dimensiynau Gwybodaeth (gweler Tabl 1).Mae popeth bron yn safonol. Beth sydd ddim yn cael ei ddangos yn y data taflen yw'r wybodaeth ddeunydd a'r nodweddion perfformiad amlder cyfatebol.
Mae gleiniau ferrite yn ddyfais goddefol a all gael gwared ar ynni sŵn o'r gylched ar ffurf gleiniau heat.Magnetic yn cynhyrchu rhwystriant mewn ystod amledd eang, a thrwy hynny ddileu'r cyfan neu ran o'r egni sŵn diangen yn yr ystod amlder hwn. Ar gyfer ceisiadau foltedd DC ( megis llinell Vcc IC), mae'n ddymunol cael gwerth gwrthiant DC isel er mwyn osgoi colledion pŵer mawr yn y signal angenrheidiol a/neu foltedd neu ffynhonnell gyfredol (colled I2 x DCR). Fodd bynnag, mae'n ddymunol cael rhwystriant uchel mewn amrediadau amledd diffiniedig penodol. , po fwyaf dirwyniadau, yr uchaf yw'r rhwystriant, ond gan fod hyd ffisegol y coil mewnol yn hirach, bydd hyn hefyd yn cynhyrchu cerrynt graddedig DC uwch y gydran hon mewn cyfrannedd gwrthdro â'i wrthwynebiad DC.
Un o'r agweddau sylfaenol ar ddefnyddio gleiniau ferrite mewn cymwysiadau EMI yw bod yn rhaid i'r gydran fod yn y cyfnod gwrthiant. Beth mae'n ei olygu? Yn syml, mae hyn yn golygu bod yn rhaid i “R” (gwrthiant AC) fod yn fwy na “XL” (anwythol adweithedd).Ar amleddau lle mae XL> R (amledd is), mae'r gydran yn debycach i anwythydd na gwrthydd.Ar amledd R> XL, mae'r rhan yn ymddwyn fel gwrthydd, sy'n nodwedd ofynnol o fwclis ferrite. gelwir yr amledd lle mae “R” yn dod yn fwy na “XL” yn amledd “croesi drosodd”.
Ffordd arall o edrych ar hyn yw o ran yr hyn y mae'r gydran yn ei berfformio mewn gwirionedd yn ystod ei chyfnodau anwythiad a gwrthiant. Fel gyda chymwysiadau eraill lle nad yw rhwystriant yr anwythydd yn cyfateb, mae rhan o'r signal sy'n dod i mewn yn cael ei adlewyrchu yn ôl i'r ffynhonnell. darparu rhywfaint o amddiffyniad i'r offer sensitif ar ochr arall y glain ferrite, ond mae hefyd yn cyflwyno "L" i'r gylched, a all achosi cyseiniant ac osciliad (canu). Felly, pan fydd y gleiniau magnetig yn dal i fod yn anwythol eu natur, rhan o'r ynni sŵn yn cael ei adlewyrchu a bydd rhan o'r ynni sŵn yn mynd heibio, yn dibynnu ar y gwerthoedd anwythiad a rhwystriant.
Pan fydd y glain ferrite yn ei gyfnod gwrthiannol, mae'r gydran yn ymddwyn fel gwrthydd, felly mae'n blocio egni sŵn ac yn amsugno'r egni hwnnw o'r gylched, ac yn ei amsugno ar ffurf heat.Although wedi'i adeiladu yn yr un modd â rhai anwythyddion, gan ddefnyddio yr un broses, llinell gynhyrchu a thechnoleg, peiriannau, a rhai o'r un deunyddiau cydran, mae gleiniau ferrite yn defnyddio deunyddiau ferrite lossy, tra bod anwythyddion yn defnyddio haearn colled isel Oxygen material.This yn cael ei ddangos yn y gromlin yn Ffigur 2.
Mae'r ffigur yn dangos [μ''], sy'n adlewyrchu ymddygiad y deunydd gleiniau ferrite colledus.
Mae'r ffaith bod y rhwystriant yn cael ei roi ar 100 MHz hefyd yn rhan o'r broblem dethol. Mewn llawer o achosion o EMI, mae'r rhwystriant ar yr amlder hwn yn amherthnasol ac yn gamarweiniol. , yn dod yn wastad, ac mae'r rhwystriant yn cyrraedd ei werth brig ar yr amlder hwn, ac a yw'r deunydd yn dal i fod yn ei gyfnod anwythiad neu wedi trawsnewid yn ei wrthwynebiad phase.In ffaith, mae llawer o gyflenwyr gleiniau ferrite yn defnyddio deunyddiau lluosog ar gyfer yr un glain ferrite, neu o leiaf fel y dangosir yn y daflen ddata.Gweler Ffigur 3.Mae pob un o'r 5 cromlin yn y ffigur hwn ar gyfer gwahanol gleiniau ferrite 120 ohm.
Yna, yr hyn y mae'n rhaid i'r defnyddiwr ei gael yw'r gromlin rhwystriant sy'n dangos nodweddion amlder y glain ferrite. Dangosir enghraifft o gromlin rhwystriant nodweddiadol yn Ffigur 4.
Mae Ffigur 4 yn dangos ffaith bwysig iawn. Mae'r rhan hon wedi'i dynodi fel glain ferrite 50 ohm gydag amlder o 100 MHz, ond mae ei amlder crossover tua 500 MHz, ac mae'n cyflawni mwy na 300 ohms rhwng 1 a 2.5 GHz.Again, dim ond ni fydd edrych ar y daflen ddata yn rhoi gwybod i'r defnyddiwr am hyn a gallai fod yn gamarweiniol.
Fel y dangosir yn y ffigur, mae priodweddau'r deunyddiau yn amrywio.Mae llawer o amrywiadau o ferrite a ddefnyddir i wneud gleiniau ferrite.Mae rhai deunyddiau yn golled uchel, band eang, amledd uchel, colled mewnosod isel ac yn y blaen.Mae Ffigur 5 yn dangos y grwpio cyffredinol gan amlder cais a rhwystriant.
Problem gyffredin arall yw bod dylunwyr byrddau cylched weithiau'n gyfyngedig i ddewis gleiniau ferrite yn eu cronfa ddata cydrannau cymeradwy. nid oes angen gwerthuso a chymeradwyo deunyddiau eraill a rhifau rhan.Yn y gorffennol diweddar, mae hyn wedi arwain dro ar ôl tro at rai effeithiau gwaethygol o'r broblem sŵn EMI wreiddiol a ddisgrifir uchod. Efallai y bydd y dull effeithiol blaenorol yn berthnasol i'r prosiect nesaf, neu mae'n Efallai na fydd yn effeithiol. Ni allwch ddilyn datrysiad EMI y prosiect blaenorol yn syml, yn enwedig pan fydd amlder y signal gofynnol yn newid neu amledd cydrannau pelydrol posibl megis offer cloc yn newid.
Os edrychwch ar y ddwy gromlin rhwystriant yn Ffigur 6, gallwch gymharu effeithiau materol dwy ran ddynodedig debyg.
Ar gyfer y ddwy gydran hyn, mae'r rhwystriant ar 100 MHz yn 120 ohms. Ar gyfer y rhan ar y chwith, gan ddefnyddio'r deunydd “B”, mae'r rhwystriant uchaf tua 150 ohms, ac fe'i gwireddir ar 400 MHz. Ar gyfer y rhan ar y dde , gan ddefnyddio'r deunydd “D”, y rhwystriant uchaf yw 700 ohms, sy'n cael ei gyflawni ar tua 700 MHz.But y gwahaniaeth mwyaf yw'r crossover amlder.The colled uwch-uchel “B” trawsnewidiadau deunydd ar 6 MHz (R> XL) , tra bod y deunydd “D” amledd uchel iawn yn parhau i fod yn anwythol ar tua 400 MHz.Pa ran yw'r un cywir i'w ddefnyddio?Mae'n dibynnu ar bob cais unigol.
Mae Ffigur 7 yn dangos yr holl broblemau cyffredin sy'n digwydd pan fydd y gleiniau ferrite anghywir yn cael eu dewis i atal EMI.
O ganlyniad i ddefnyddio deunydd math colled uchel (llain canol), mae'r is-ganlyniad o'r mesuriad yn cynyddu oherwydd amlder crossover uwch y signal undershoot part.The cynyddu o 474.5 mV i 749.8 mV.Mae gan y deunydd Super High Loss a amlder crossover isel a pherfformiad da. Hwn fydd y deunydd cywir i'w ddefnyddio yn y cymhwysiad hwn (llun ar y dde). Mae'r rhan isaf sy'n defnyddio'r rhan hon yn cael ei ostwng i 156.3 mV.
Wrth i'r cerrynt uniongyrchol trwy'r gleiniau gynyddu, mae'r deunydd craidd yn dechrau saturate.For inductors, gelwir hyn yn gyfredol dirlawnder ac fe'i nodir fel gostyngiad canrannol yn y inductance value.For gleiniau ferrite, pan fydd y rhan yn y cyfnod ymwrthedd, y effaith dirlawnder yn cael ei adlewyrchu yn y gostyngiad mewn gwerth rhwystriant ag amlder. Mae'r gostyngiad hwn mewn rhwystriant yn lleihau effeithiolrwydd y gleiniau ferrite a'u gallu i ddileu EMI (AC) noise.Figure 8 yn dangos set o gromliniau tuedd DC nodweddiadol ar gyfer gleiniau ferrite.
Yn y ffigur hwn, mae'r glain ferrite yn cael ei raddio ar 100 ohms ar 100 MHz.Dyma'r rhwystriant mesuredig nodweddiadol pan nad oes gan y rhan unrhyw gerrynt DC. Fodd bynnag, gellir gweld unwaith y bydd cerrynt DC yn cael ei gymhwyso (er enghraifft, ar gyfer IC VCC mewnbwn), mae'r rhwystriant effeithiol yn gostwng yn sydyn. Yn y gromlin uchod, ar gyfer cerrynt 1.0 A, mae'r rhwystriant effeithiol yn newid o 100 ohms i 20 ohms.100 MHz.Efallai nad yw'n rhy feirniadol, ond yn rhywbeth y mae'n rhaid i'r peiriannydd dylunio roi sylw iddo. Yn yr un modd, trwy ddefnyddio'r data nodweddion trydanol yn unig o'r gydran yn nhaflen ddata'r cyflenwr, ni fydd y defnyddiwr yn ymwybodol o'r ffenomen hon o duedd DC.
Fel anwythyddion RF amledd uchel, mae cyfeiriad troellog y coil mewnol yn y glain ferrite yn cael dylanwad mawr ar nodweddion amlder y cyfeiriad bead.Winding nid yn unig yn effeithio ar y berthynas rhwng rhwystriant a lefel amlder, ond hefyd yn newid yr ymateb amlder. Yn Ffigur 9, dangosir dwy gleiniau ferrite 1000 ohm gyda'r un maint tai a'r un deunydd, ond gyda dau gyfluniad troellog gwahanol.
Mae coiliau'r rhan chwith yn cael eu clwyfo ar yr awyren fertigol a'u pentyrru i'r cyfeiriad llorweddol, sy'n cynhyrchu rhwystriant uwch ac ymateb amledd uwch na'r rhan ar yr ochr dde clwyf yn yr awyren llorweddol a'i bentyrru yn y cyfeiriad fertigol. Mae hyn yn rhannol ddyledus i'r adweithedd capacitive is (XC) sy'n gysylltiedig â'r cynhwysedd parasitig llai rhwng y derfynell diwedd a'r coil mewnol. Bydd XC is yn cynhyrchu amledd hunan-gyseiniant uwch, ac yna'n caniatáu i rwystriant y glain ferrite barhau i gynyddu hyd nes iddo yn cyrraedd amlder hunan-cyseiniant uwch, sy'n uwch na strwythur safonol y glain ferrite Mae cromliniau gwerth rhwystriant.The y ddau gleiniau ferrite 1000 ohm uchod yn cael eu dangos yn Ffigur 10.
Er mwyn dangos ymhellach effeithiau dewis gleiniau ferrite cywir ac anghywir, defnyddiwyd cylched prawf syml a bwrdd prawf i ddangos y rhan fwyaf o'r cynnwys a drafodwyd uchod. Yn Ffigur 11, mae'r bwrdd prawf yn dangos lleoliad tri gleiniau ferrite a'r pwyntiau prawf wedi'u marcio “A”, “B” a “C”, sydd wedi'u lleoli yn y pellter o'r ddyfais allbwn trosglwyddydd (TX).
Mae uniondeb y signal yn cael ei fesur ar ochr allbwn y gleiniau ferrite ym mhob un o'r tri safle, ac yn cael ei ailadrodd gyda dau gleiniau ferrite wedi'u gwneud o ddeunyddiau gwahanol. Profwyd y deunydd cyntaf, sef deunydd “S” colledig amledd isel, mewn mannau “A”, “B” a “C”. Nesaf, defnyddiwyd deunydd “D” amledd uwch. Dangosir y canlyniadau pwynt-i-bwynt gan ddefnyddio'r ddau lain ferrite hyn yn Ffigur 12.
Mae'r signal “trwy” heb ei hidlo yn cael ei arddangos yn y rhes ganol, gan ddangos rhywfaint o or-saethu a thanseilio ar yr ymylon codi a disgyn, yn ôl eu trefn. a gwella signal undershoot ar yr ymylon codi a disgyn. Dangosir y canlyniadau hyn yn y rhes uchaf o Ffigur 12.Gall y canlyniad o ddefnyddio deunyddiau amledd uchel achosi modrwyo, sy'n chwyddo pob lefel ac yn cynyddu'r cyfnod o ansefydlogrwydd. Mae'r canlyniadau profion hyn yn a ddangosir ar y rhes isaf.
Wrth edrych ar welliant EMI gydag amlder yn y rhan uchaf a argymhellir (Ffigur 12) yn y sgan llorweddol a ddangosir yn Ffigur 13, gellir gweld, ar gyfer pob amlder, bod y rhan hon yn lleihau pigau EMI yn sylweddol ac yn lleihau'r lefel sŵn cyffredinol ar 30 i oddeutu Yn yr ystod 350 MHz, mae'r lefel dderbyniol ymhell islaw'r terfyn EMI a amlygwyd gan y llinell goch. Dyma'r safon reoleiddiol gyffredinol ar gyfer offer Dosbarth B (FCC Rhan 15 yn yr Unol Daleithiau). Mae'r deunydd “S” a ddefnyddir mewn gleiniau ferrite yn cael ei ddefnyddio'n benodol ar gyfer yr amleddau is hyn. Mae deunydd “S” yn cael effaith gyfyngedig ar lefel sŵn EMI gwreiddiol, heb ei hidlo, ond mae'n lleihau pigyn mawr ar 750 MHz tua 6 dB. Os yw prif ran problem sŵn EMI yn uwch na 350 MHz, mae angen i chi wneud hynny. ystyried y defnydd o ddeunyddiau ferrite amledd uwch y mae eu rhwystriant mwyaf yn uwch yn y sbectrwm.
Wrth gwrs, fel arfer gellir osgoi'r holl ganu (fel y dangosir yn y gromlin waelod yn Ffigur 12) trwy brofi perfformiad gwirioneddol a/neu feddalwedd efelychu, ond y gobaith yw y bydd yr erthygl hon yn caniatáu i ddarllenwyr osgoi llawer o gamgymeriadau cyffredin a lleihau'r angen i wneud hynny. dewiswch y glain ferrite cywir Amser, a darparu man cychwyn mwy “addysgedig” pan fydd angen gleiniau ferrite i helpu i ddatrys problemau EMI.
Yn olaf, mae'n well cymeradwyo cyfres neu gyfres o gleiniau ferrite, nid dim ond un rhan rhif, am fwy o ddewisiadau a hyblygrwydd dylunio. Dylid nodi bod gwahanol gyflenwyr yn defnyddio gwahanol ddeunyddiau, a rhaid adolygu perfformiad amlder pob cyflenwr. , yn enwedig pan wneir pryniannau lluosog ar gyfer yr un project.It's braidd yn hawdd gwneud hyn y tro cyntaf, ond unwaith y bydd y rhannau yn cael eu cofnodi yn y gronfa ddata cydrannau o dan rif rheoli, yna gellir eu defnyddio yn unrhyw le. Y peth pwysig yw bod perfformiad amlder rhannau o wahanol gyflenwyr yn debyg iawn i ddileu'r posibilrwydd o geisiadau eraill yn y dyfodol Y broblem a ddigwyddodd.Y ffordd orau yw cael data tebyg gan wahanol gyflenwyr, ac o leiaf yn cael cromlin rhwystriant. Bydd hyn hefyd yn sicrhau bod y gleiniau ferrite cywir yn cael eu defnyddio i ddatrys eich problem EMI.
Mae Chris Burket wedi bod yn gweithio yn TDK ers 1995 ac mae bellach yn uwch beiriannydd cymhwyso, yn cefnogi nifer fawr o gydrannau goddefol. Mae wedi bod yn ymwneud â dylunio cynnyrch, gwerthu technegol a marchnata.Mr. Burket wedi ysgrifennu a chyhoeddi papurau technegol mewn llawer o fforymau.Mr. Mae Burket wedi cael tri phatent yr Unol Daleithiau ar switshis optegol/mecanyddol a chynwysorau.
In Compliance yw'r brif ffynhonnell newyddion, gwybodaeth, addysg ac ysbrydoliaeth ar gyfer gweithwyr proffesiynol peirianneg drydanol ac electronig.
Cyfathrebu Modurol Awyrofod Defnyddwyr Electroneg Addysg Diwydiant Ynni a Phŵer Technoleg Gwybodaeth Amddiffyn Meddygol Milwrol a Chenedlaethol