Uporaba magnetnih kroglic pri EMC načrtovanju stikalnega napajalnika
1 feritni element za zatiranje EMI
Ferit je železov magnetni material s kubično mrežno strukturo. Po postopku izdelave in mehanskih lastnostih je podoben keramiki, barva je sivo-črna. Filtri EMI se pogosto uporabljajo v razredu magnetnega jedra, ki je feritni material, mnogi proizvajalci zagotavljajo feritni material posebej za zatiranje EMI. Za ta material je značilna zelo velika visokofrekvenčna izguba. Za ferit za zatiranje elektromagnetnih motenj sta najpomembnejša parametra delovanja prepustnost μ in gostota pretoka nasičenja Bs. Prepustnost μ lahko izrazimo kot kompleksno število, pri čemer realni del predstavlja induktivnost, imaginarni del pa izgubo, ki narašča s frekvenco. Tako je njegovo ekvivalentno vezje zaporedno vezje, sestavljeno iz induktorja L in upora R. Tako L kot R sta funkciji frekvence. Ko peljemo žico skozi to feritno jedro, se nastala induktivna impedanca formalno poveča kot frekvenca
Induktivna impedanca se formalno poveča z naraščajočo frekvenco, vendar je mehanizem pri različnih frekvencah precej drugačen.
V nizkofrekvenčnem pasu je impedanca z induktivnostjo induktivnosti, nizka frekvenca R zelo majhna, magnetna prepustnost jedra je visoka, zato je induktivnost velika, L igra pomembno vlogo pri elektromagnetnih motnjah se odraža in potlačeno; in tokrat je izguba jedra majhna, celotna naprava ima nizke izgube, visoke Q značilnosti induktivnosti, ki je nagnjena k resonanci, tako da v nizkofrekvenčnem pasu lahko včasih pride do uporabe feritnih kroglic po interferenčnem povečanju pojava.
V visokofrekvenčnem pasu je impedanca sestavljena iz uporovnih komponent, ko se frekvenca dvigne, se magnetna prepustnost jedra zmanjša, kar povzroči zmanjšanje induktivnosti induktorja, induktivna komponenta se zmanjša. Vendar se tokrat izguba jedra poveča, uporovna komponenta se poveča, kar povzroči povečanje skupne impedance, ko se visokofrekvenčni signali skozi ferit absorbirajo elektromagnetne motnje in pretvorijo v obliko toplotne disipacije energije.
Komponente za zatiranje feritov se pogosto uporabljajo v tiskanih vezjih, daljnovodih in podatkovnih vodih. Če se na vhodni konec napajalnega voda tiskanega vezja doda element za dušenje ferita, je mogoče filtrirati visokofrekvenčne motnje. Feritni magnetni obroč ali kroglica, ki je namenjen zaviranju signalnih vodov, električnih vodov na visokofrekvenčnih motnjah in motnjah konic, ima tudi sposobnost absorbiranja motenj impulzov elektrostatične razelektritve.
2 Načelo in značilnosti magnetne kroglice, ko tok teče skozi središčno luknjo v žici, bo to notranji krožni tok magnetne kroglice magnetnih kanalov. Ko je ferit oblikovan za nadzor elektromagnetnih motenj, bi moralo biti mogoče večino magnetnega pretoka razpršiti kot toploto v materialu. Ta pojav je mogoče modelirati s serijsko kombinacijo induktorja in upora. Kot je prikazano na sliki 2
Številčna velikost obeh komponent je neposredno sorazmerna z dolžino kroglice, dolžina kroglice pa pomembno vpliva na zatiranje, pri čemer daljša dolžina kroglice zagotavlja boljše zatiranje. Ker je energija signala magnetno sklopljena s kroglicami, se reaktanca in upornost induktorja povečujeta s frekvenco. Učinkovitost magnetne sklopke je odvisna od magnetne prepustnosti materiala kroglice glede na zrak. Izgubo feritnega materiala, ki običajno sestavlja kroglico, je mogoče izraziti kot kompleksno količino z njegovo prepustnostjo glede na zrak.
Za magnetne materiale je pogosto značilno to razmerje do izgubnega kota. Velik izgubni kot je potreben za komponente za zatiranje EMI, kar pomeni, da bo večina motenj razpršena.
To pomeni, da se večina motenj razprši in ne odbije. Širok izbor feritnih materialov, ki so danes na voljo, daje oblikovalcu široko izbiro kroglic za uporabo v različnih aplikacijah.
