เฟอร์ไรต์บีดทำงานอย่างไรและคุณเลือกได้อย่างไร?

ลูกปัดเฟอร์ไรต์คืออะไรและลูกปัดเฟอร์ไรต์ทำงานอย่างไร

ลูกปัดเฟอร์ไรต์เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟที่สามารถระงับสัญญาณความถี่สูงในสายพาวเวอร์ซัพพลาย โดยปกติจะวางไว้รอบคู่สายไฟ / กราวด์ที่เข้ามากับอุปกรณ์เฉพาะเช่นสายไฟสำหรับแล็ปท็อปของคุณ ลูกปัดเหล่านี้ทำงานได้ตามกฎหมายของฟาราเดย์ แกนแม่เหล็กรอบตัวนำเหนี่ยวนำ EMF ด้านหลังในที่ที่มีสัญญาณความถี่สูงโดยจะลดทอนการตอบสนองความถี่เฟอร์ไรต์เป็นหลัก

เฟอร์ไรต์เป็นวัสดุแม่เหล็กและการวางวัสดุนี้ในแคลมป์เฟอร์ไรต์รอบแหล่งจ่ายไฟ / สายกราวด์ช่วยให้แหล่งกำเนิดของอิมพีแดนซ์อิมพิแดนซ์สำหรับสัญญาณที่ผ่านเส้น นั่นอาจทำให้คุณคิดว่าพวกเขาเป็นตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน แต่พวกมันซับซ้อนกว่านั้น ในความเป็นจริงเฟอร์ไรต์บีดเป็นส่วนประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้น ความต้านทานที่ให้การเปลี่ยนแปลงคือกระแสโหลดและแรงดันตกคร่อมการเปลี่ยนแปลงเฟอร์ไรต์ รูปแบบวงจรที่เรียบง่ายของลูกปัดเฟอร์ไรต์จะช่วยให้คุณเข้าใจลักษณะความถี่ของมัน อย่างไรก็ตามคุณลักษณะเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นฟังก์ชั่นของกระแสและอุณหภูมิ

ลูกปัดเฟอร์ไรต์ใช้ทำอะไร

เนื่องจากอิมพิแดนซ์ลูกปัดเฟอร์ไรต์เป็นอุปนัยเม็ดเฟอร์ไรต์จึงถูกใช้เพื่อลดทอนสัญญาณความถี่สูงในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากสามารถติดตั้งโช้กเฟอร์ไรต์ลูกปัดบนสายไฟที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้จึงสามารถขจัดสัญญาณรบกวนความถี่สูงปลอมแปลงที่มีอยู่ในการเชื่อมต่อพลังงานหรือเอาท์พุทจากแหล่งจ่ายไฟ DC การใช้แคลมป์เฟอร์ไรต์นี้เป็นหนึ่งในหลายวิธีในการลดเสียงรบกวนของแหล่งจ่ายไฟเช่นจากแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด การประยุกต์ใช้เฟอร์ไรต์ลูกปัดนี้เป็นฟิลเตอร์เฟอร์ไรต์ให้การปราบปรามและกำจัด EMI ที่ดำเนินการ

ในบรรดาลูกปัดเฟอร์ไรต์ที่หลากหลายใช้เป็นฟิลเตอร์ลูกปัดฟิลเตอร์ EMI / เพาเวอร์ฟิลเตอร์มักจะถูกจัดอันดับสำหรับกระแส DC ที่แน่นอน กระแสน้ำที่มากกว่าค่าที่ระบุสามารถทำให้ส่วนประกอบเสียหายได้ สิ่งที่ลำบากคือขีด จำกัด นี้ได้รับผลกระทบอย่างมากจากความร้อน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นกระแสไฟที่ลดลงอย่างรวดเร็ว กระแสที่ได้รับผลกระทบยังมีผลต่อความต้านทานของเฟอร์ไรต์ด้วย เมื่อกระแส DC เพิ่มขึ้นเฟอร์ไรต์บีดจะ "อิ่มตัว" และสูญเสียการเหนี่ยวนำ ที่กระแสค่อนข้างสูงความอิ่มตัวของสีสามารถลดความต้านทานของเฟอร์ไรต์บีดได้ถึง 90%

ลูกปัดเฟอร์ไรต์กับตัวเหนี่ยวนำ

แม้ว่าเฟอร์ไรต์บีดสามารถทำตัวเป็นตัวเหนี่ยวนำได้ แต่ก็ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำทั่วไป หากคุณสงสัยว่าจะวัดพฤติกรรมของเฟอร์ไรต์บีดกับพฤติกรรมเหนี่ยวนำได้อย่างไรคุณจะส่งสัญญาณอะนาล็อกผ่านลูกปัดและกวาดความถี่ผ่านคำสั่งหลายขนาด หากคุณสร้างพล็อต Bode สำหรับการวัดความถี่ของลูกปัดเฟอร์ไรต์คุณจะพบว่าลูกปัดเฟอร์ไรต์ให้การหมุนที่ชันด้วยความถี่สูงกว่าเมื่อเทียบกับตัวเหนี่ยวนำที่มีพฤติกรรมความถี่ต่ำที่คล้ายกัน

เฟอร์ไรต์บีดสามารถสร้างแบบจำลองเป็นตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทานแบบขนานด้วยเครือข่าย RLC นี้มีสายตัวต้านทานแบบอนุกรม ซีรีย์ตัวต้านทานเป็นตัวกำหนดปริมาณของอุปกรณ์

ความต้านทานกระแสตรง ตัวเหนี่ยวนำในรุ่นนี้แสดงถึงหน้าที่หลักของการลดทอนสัญญาณความถี่สูงเช่นการให้ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำผ่านกฎของฟาราเดย์ ตัวต้านทานแบบขนานในรุ่นนี้มีการสูญเสียในกระแสไหลวนที่เกิดขึ้นภายในเม็ดเฟอร์ไรต์ที่ความถี่สูง ในที่สุดตัวเก็บประจุในรุ่นนี้จะอธิบายถึงความสามารถในการกาฝากตามธรรมชาติของส่วนประกอบ

เมื่อมองไปที่เส้นโค้งอิมพิแดนซ์ลูกปัดเฟอร์ไรต์คุณจะเห็นได้ว่าอิมพิแดนซ์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นตัวต้านทานจะมีค่าสูงมากในแถบบาง การเหนี่ยวนำของลูกปัดครอบงำในวงบางนี้ ที่ความถี่สูงขึ้นอิมพิแดนซ์เฟอร์ไรต์บีดจะเริ่มปรากฏตัวในแนว capacitive และความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว ในที่สุดเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องความต้านทานตัวเก็บประจุจะลดลงเป็นค่าที่น้อยมากและความต้านทานของเฟอร์ไรต์บีดจะปรากฏตัวต้านทานอย่างหมดจด

คู่มือการเลือกเฟอร์ไรต์ลูกปัด

ตอนนี้คุณมีทฤษฎีเฟอร์ไรต์ใต้เข็มขัดแล้วก็ถึงเวลาเลือกหนึ่งสำหรับอุปกรณ์ของคุณ นี่ไม่ใช่เรื่องยากมากและหากคุณต้องการทราบวิธีเลือกลูกปัดเฟอร์ไรต์สำหรับการออกแบบคุณเพียงแค่ต้องใส่ใจกับข้อกำหนดของลูกปัด คุณอาจสงสัยว่าลูกปัดเฟอร์ไรต์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบของฉันหรือไม่? เช่นเดียวกับการตัดสินใจทางวิศวกรรมหลายคำตอบนั้นไม่ง่ายนัก ถ้า

คุณรู้ว่าบอร์ดของคุณจะได้สัมผัสกับ EMI ในช่วงความถี่เฉพาะและคุณจำเป็นต้องลดทอนความถี่เหล่านี้จากนั้นเฟอร์ไรต์บีดอาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบของคุณ

จากพฤติกรรมอุปนัยของเฟอร์ไรต์บีดมันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะสรุปว่าลูกปัดเฟอร์ไรต์“ ลดทอนความถี่สูง” โดยไม่ต้องพิจารณาต่อไปอีกมาก อย่างไรก็ตามเฟอร์ไรต์บีดไม่ทำตัวเหมือนตัวกรองความถี่ต่ำผ่านย่านความถี่กว้างเนื่องจากมันสามารถช่วยลดทอนความถี่เฉพาะช่วงได้ คุณต้องเลือกการเลือกเฟอร์ไรต์บีดและทำให้หายใจไม่ออกที่ความถี่ที่ไม่พึงประสงค์ของคุณอยู่ในวงต้านทาน ถ้าคุณไปต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปเล็กน้อยลูกปัดจะไม่มีเอฟเฟกต์ที่ต้องการ

ก่อนที่จะเลือกลูกปัดเฟอร์ไรต์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการออกแบบของคุณคุณควรดูว่าผู้ผลิตสามารถให้ความต้านทานกับเส้นโค้งกระแสโหลดสำหรับลูกปัดเฟอร์ไรต์หรือไม่ จนถึงตอนนี้เป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดที่คุณสามารถใช้หากคุณไม่แน่ใจว่าจะเลือกลูกปัดเฟอร์ไรต์ได้อย่างไร หากกระแสโหลดของคุณสูงมากคุณจะต้องเลือกเฟอร์ไรต์บีดที่สามารถทนได้โดยไม่อิ่มตัวและสูญเสียสมรรถภาพภายในช่วงความถี่ที่ต้องการ

ข้อควรระวัง

เม็ดเฟอร์ไรต์และโช้กเฟอร์ไรต์เป็นโหลดตัวต้านทานที่ความถี่สูงซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถทำให้เกิดปัญหาเล็กน้อยในวงจรของคุณ เมื่อวางลูกปัดคุณจะต้องคิดถึงแรงดันตกและการกระจายความร้อน

ในวันที่วงจรแรงดันสูงขึ้นแรงดันไฟฟ้าตกไม่มาก ตอนนี้เรามีวงจรพลังงานต่ำจำนวนมากที่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าได้ประมาณ 2 V ในระดับนั้นคุณไม่สามารถสูญเสียได้มากนัก เม็ดเฟอร์ไรต์จำเป็นต้องทำให้แรงดัน DC ตกในวงจรของคุณ มันอาจดูไม่มากนัก แต่ถ้าวงจรรวม (ICs) ของคุณมีสถานะการดึงสูงในปัจจุบันการสูญเสียอาจกลายเป็นสิ่งสำคัญ วางเฟอร์ไรต์ของคุณในตำแหน่งที่จะไม่ทำให้เกิดปัญหาแรงดันตก

เนื่องจากวัสดุเฟอร์ไรต์มีความต้านทานที่ความถี่สูงพวกมันจะกระจายพลังงานที่ดูดซับไว้เป็นความร้อนเป็นหลัก ความร้อนนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นปัญหาสำหรับ PCB ของคุณเมื่อมีการใช้ ferrite choke บนสายไฟ แต่มันสามารถกลายเป็นความร้อนได้เมื่อใช้เพื่อกระจายความถี่สูงที่กระแสสูง หากระบบของคุณมีเสียงดังเป็นพิเศษและเม็ดบีดจะดูดซับความถี่สูงจำนวนมากความร้อนนี้อาจกลายเป็นปัญหามากขึ้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคำนึงถึงการกระจายความร้อนของลูกปัด

ลูกปัดเฟอร์ไรต์นั้นมีประโยชน์มาก แต่ถ้าคุณเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ามันทำงานอย่างไร โปรดจำไว้ว่าพวกเขาลดทอนสัญญาณในวงดนตรีที่ค่อนข้างเล็กและประสิทธิภาพของพวกเขาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและกระแสโหลด เพื่อที่จะใช้ลูกปัดเฟอร์ไรต์ให้ดีที่สุดคุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดที่แน่นอนของคุณ จากนั้นเมื่อวางลูกปัดต้องแน่ใจว่าได้คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าตกและความร้อนแล้ว

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดติดต่อเราที่ sales@xfullstar.com