آشنایی با استفاده از مهره های مغناطیسی در سوئیچینگ منبع تغذیه EMC
EMC در طراحی و ساخت الکترونیکی امروز به یک مسئله داغ و دشوار تبدیل شده است. مشکل EMC در کاربردهای عملی بسیار پیچیده است و فقط با دانش نظری قابل حل نیست. این بیشتر به تجربه عملی مهندسان الکترونیکی متکی است. به منظور رسیدگی بهتر به شماره EMC محصولات الکترونیکی ، ملاحظات اصلی شامل زمینه سازی ، طراحی مدار و PCB ، طراحی کابل ، طراحی محافظ و سایر موارد مرتبط است.
در این مقاله اهمیت مهره های مغناطیسی در جنبه EMC از منبع تغذیه حالت سوئیچ با معرفی اصول و ویژگی های اساسی آنها توضیح داده شده است ، به منظور ارائه گزینه های بیشتر و بهتر برای طراحان منبع تغذیه حالت سوئیچ هنگام طراحی محصولات جدید.
1. مؤلفه سرکوب تداخل الکترومغناطیسی فریت
فریت یک ماده فرومغناطیسی با ساختار شبکه مکعب است. فرآیند تولید و خصوصیات مکانیکی آن شبیه به سرامیک است و رنگ آن به رنگ سیاه خاکستری است. نوع متداول هسته مغناطیسی در فیلترهای تداخل الکترومغناطیسی مواد فریت است و بسیاری از تولید کنندگان مواد فریت را به طور خاص برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی تهیه می کنند. ویژگی این ماده از دست دادن فرکانس بسیار بالایی است. مهمترین پارامترهای عملکرد برای فریت مورد استفاده برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی ، نفوذپذیری مغناطیسی μ و چگالی شار مغناطیسی اشباع BS است. نفوذپذیری مغناطیسی μ می تواند به عنوان یک عدد پیچیده بیان شود ، با این که قسمت واقعی القاء و قسمت خیالی را نشان می دهد که از بین می رود ، که با فرکانس افزایش می یابد. بنابراین ، مدار معادل آن یک مدار سری است که از یک سلف L و یک مقاومت R تشکیل شده است ، که هر دو عملکرد فرکانس هستند. هنگامی که سیم از این هسته فریت عبور می کند ، امپدانس تشکیل القایی با افزایش فرکانس در فرم افزایش می یابد ، اما مکانیسم در فرکانس های مختلف کاملاً متفاوت است.
در محدوده فرکانس پایین ، امپدانس از واکنش القایی القایی تشکیل شده است. در فرکانس های کم ، R بسیار اندک است و نفوذپذیری مغناطیسی هسته مغناطیسی زیاد است و در نتیجه یک القاء بزرگ ایجاد می شود. L نقش عمده ای ایفا می کند ، و تداخل الکترومغناطیسی منعکس و سرکوب می شود. و در این زمان ، از بین رفتن هسته مغناطیسی نسبتاً اندک است و کل دستگاه یک سلف کم مشخص و با کیفیت بالا است که مستعد طنین انداز است. بنابراین ، در محدوده فرکانس پایین ، افزایش تداخل ممکن است گاهی اوقات پس از استفاده از دانه های فریت رخ دهد.
در محدوده فرکانس بالا ، امپدانس از اجزای مقاومت تشکیل شده است. با افزایش فرکانس ، نفوذپذیری مغناطیسی هسته مغناطیسی کاهش می یابد ، و در نتیجه کاهش القاء سلف و کاهش در مؤلفه امپدانس استقرایی ایجاد می شود. با این حال ، در این زمان ، از بین رفتن هسته مغناطیسی افزایش می یابد و مؤلفه مقاومت افزایش می یابد و منجر به افزایش در امپدانس کل می شود. هنگامی که سیگنال های با فرکانس بالا از فریت عبور می کنند ، تداخل الکترومغناطیسی جذب می شود و برای اتلاف به انرژی گرما تبدیل می شود.
اجزای سرکوب فریت به طور گسترده در تابلوهای مدار چاپی ، خطوط برق و خطوط داده استفاده می شوند. اگر اجزای سرکوب فریت به انتهای ورودی خط برق برد مدار چاپی اضافه شود ، می توان تداخل با فرکانس بالا را فیلتر کرد. حلقه های مغناطیسی یا مهره های فریت به طور خاص برای سرکوب تداخل با فرکانس بالا و تداخل سنبله در خطوط سیگنال و خطوط برق طراحی شده اند ، و همچنین توانایی جذب تداخل پالس تخلیه الکترواستاتیک را دارند.
