Como escolher e aplicar ferro

Os inibidores de ferritina estão disponíveis em uma variedade de materiais, formas e tamanhos.

Para selecionar o elemento de supressão adequado para tornar a supressão de ruído mais eficaz, os engenheiros de projeto precisam conhecer a frequência e a intensidade do sinal EMI a ser suprimido, o efeito da supressão exigida, ou seja, a perda de inserção e o espaço permitido, incluindo as dimensões do diâmetro interno, do diâmetro externo e do comprimento do núcleo.

• O tamanho do núcleo / anel de ferro é determinado: quanto maior a diferença de diâmetro interno e externo do núcleo / anel magnético, quanto mais longo o eixo, maior a impedância. No entanto, o diâmetro interno deve envolver o fio. Portanto, para obter uma grande atenuação, o anel magnético maior deve ser usado tanto quanto possível.

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Número de quadros da bobina de endurecimento de modo comum: o aumento do número de quadros que atravessam o anel magnético pode aumentar a impedância de baixa frequência, mas devido ao aumento da capacidade parasitária, a impedância de alta frequência será reduzida, portanto, aumentar cegamente o número de quadros para aumentar a atenuação é um erro comum. Quando a banda de interferência que precisa ser suprimida é ampla, o número de quadros diferentes pode ser girado em torno dos dois anéis magnéticos. Por exemplo, um dispositivo tem dois pontos de frequência de radiação acima do padrão, um com 40 MHz e o outro com 500 MHz. Se o teste for determinado como resultado da radiação de modo comum do cabo. Em um anel magnético no cabo de 1 quadro, a interferência de 500MHz é significativamente reduzida e não é mais excedida. No entanto, a frequência de 40 MHz ainda está acima do padrão. Em seguida, use um anel magnético para girar o cabo no anel magnético em torno de mais de 3 quadros, a interferência de 40MHz é reduzida, não excedendo o padrão. Isso ocorre porque o aumento do número de anéis magnéticos de ferrita no cabo pode aumentar a impedância de baixa frequência, e a impedância de alta frequência será reduzida quando o número de anéis em torno é aumentado. A razão para esse fenômeno é o aumento da capacidade parasitária. Como o efeito do anel magnético de ferrita depende da impedância do anel de modo comum original, quanto menor a impedância do anel original, maior o efeito do anel magnético. Portanto, quando as duas extremidades do cabo original se instalar um filtro capacitivo, sua impedância é muito baixa, então o efeito do anel magnético será mais pronunciado.

NOTA: As bolas magnéticas de ferro são dispositivos de consumo de energia. Ele consome energia de alta frequência na forma de calor. Isso só pode ser explicado pela natureza da resistência e não da indução. Diferentes materiais inibidores de ferritina têm diferentes faixas de frequência de inibição ótima, que estão relacionadas à condutividade magnética inicial. Normalmente, quanto maior a permissividade magnética inicial do material, menor será a frequência de supressão aplicável.

A tabela a seguir fornece a relação entre a condutividade magnética inicial e a melhor frequência de supressão dos materiais magnéticos de ferrita de alta frequência comumente usados, em caso de desvio de corrente contínua ou de baixa frequência, para levar em conta o declínio do desempenho de inibição e saturação, tente usar materiais com baixa condutividade magnética. Para materiais magnéticos que usam a indução de modo comum aplicada na entrada de CA na linha de alimentação, devido à necessidade de suprimir o ruído de interferência de modo comum abaixo de 10MHz, é necessário selecionar os parâmetros de material magnético com maior condutividade inicial, a faixa de 7000 a 10K é recomendada.

• A tabela a seguir fornece a relação entre a condutividade magnética inicial e a melhor frequência de supressão dos materiais magnéticos de ferrita de alta frequência comumente usados, em caso de desvio de corrente contínua ou de baixa frequência, para levar em conta o declínio do desempenho de inibição e saturação, tente usar materiais com baixa condutividade magnética. Para materiais magnéticos que usam a indução de modo comum aplicada na entrada de CA na linha de alimentação, devido à necessidade de suprimir o ruído de interferência de modo comum abaixo de 10MHz, é necessário selecionar os parâmetros de material magnético com maior condutividade inicial, a faixa de 7000 a 10K é recomendada.

Permissão magnética inicial      Intervalo de frequência de supressão ideal/MHz

        125                          >200

        850                          30-200

        2500                          10-30

        5000                          <10

Após a seleção de materiais ferritos, é necessário selecionar a forma e o tamanho dos elementos inibidores. A forma e o tamanho dos elementos de supressão afetam o efeito de supressão do ruído.

• Em geral, quanto maior o volume de ferritos, melhor o efeito de inibição. Em um determinado volume, a forma longa e fina é maior do que a resistência curta e grosseira da forma, e o efeito de inibição é melhor. No entanto, em caso de desvio DC ou AC, o problema de saturação magnética deve ser considerado. Quanto maior a área transversal (valor do parâmetro AE) do elemento inibidor de ferritina, menor a probabilidade de saturação e maior o desvio que pode suportar. Além disso, quanto menor o diâmetro interno da ferrita, melhor o efeito de inibição.

Em resumo, o princípio da seleção do dispositivo de supressão de ferrita é, sob as condições de uso permitidas pelo espaço, escolher o dispositivo de supressão de ferrita o mais longo possível, o mais espesso possível e o menor poro interno possível.

O mesmo dispositivo inibidor de ferrita, devido à localização da instalação, o efeito inibidor do inibidor será muito diferente na maioria dos casos, o dispositivo inibidor de ferrita deve ser instalado o mais próximo possível da fonte de perturbação. Isso evita que o ruído seja acoplado a outros lugares onde o ruído pode ser mais difícil de ser suprimido. No entanto, no circuito de I/O, onde os fios ou cabos entram ou saem do escudo, o dispositivo de ferritura deve ser instalado o mais próximo possível da entrada e saída do escudo para evitar que o ruído seja acoplado a outro lugar antes de passar pelo dispositivo de inibição de ferritura.

Nota: se o dispositivo de material magnético de ferrita for usado no cabo, recomenda-se que ele seja colocado com um tubo de encolhimento térmico.