Применение магнитных шариков в конструкции ЭМС импульсных источников питания
1 ферритовый элемент подавления электромагнитных помех
Феррит — это железомагнитный материал со структурой кубической решетки. Технология изготовления и механические свойства аналогичны керамике, цвет – серо-черный. Фильтры электромагнитных помех часто используются в классе магнитных сердечников из ферритового материала, многие производители предоставляют ферритовый материал специально для подавления электромагнитных помех. Этот материал характеризуется очень большими потерями на высоких частотах. Для феррита для подавления электромагнитных помех наиболее важными параметрами производительности являются проницаемость μ и плотность потока насыщения Bs. Проницаемость μ можно выразить как комплексное число, где действительная часть представляет собой индуктивность, а мнимая часть представляет потери, которые увеличиваются с частотой. Таким образом, его эквивалентная схема представляет собой последовательную цепь, состоящую из катушки индуктивности L и резистора R. Оба L и R являются функциями частоты. Когда провод проходит через этот ферритовый сердечник, результирующее индуктивное сопротивление формально увеличивается как частота.
Индуктивный импеданс формально увеличивается с увеличением частоты, но на разных частотах механизм совершенно разный.
В низкочастотном диапазоне импеданс индуктивности индуктивности, низкочастотный R очень мал, магнитная проницаемость сердечника высока, поэтому индуктивность велика, L играет важную роль в отражении электромагнитных помех. и подавлен; и на этот раз потери сердечника невелики, все устройство представляет собой индуктивность с низкими потерями, высокой добротностью, склонную к резонансу, поэтому в низкочастотном диапазоне могут быть случаи, когда использование ферритовых бусин после интерференционного усиления явления.
В диапазоне высоких частот импеданс складывается из резистивных составляющих, с ростом частоты магнитная проницаемость сердечника уменьшается, в результате чего уменьшается индуктивность дросселя, индуктивная составляющая уменьшается. Однако на этот раз потери Количество сердечника увеличивается, резистивная составляющая увеличивается, что приводит к увеличению общего сопротивления при прохождении высокочастотных сигналов через феррит, электромагнитные помехи поглощаются и преобразуются в форму рассеяния тепловой энергии.
Компоненты ферритового подавления широко используются в печатных платах, линиях электропередачи и линиях передачи данных. Если на входном конце линии питания печатной платы добавить ферритовый элемент подавления, можно отфильтровать высокочастотные помехи. Ферритовое магнитное кольцо или шарик, предназначенный для подавления сигнальных линий, линий электропередачи от высокочастотных помех и пиковых помех, а также обладает способностью поглощать импульсные помехи электростатического разряда.
2 Принцип и характеристики магнитного шарика, когда ток протекает через его центральное отверстие в проводе, это будет поток внутренней циркуляции магнитного шарика в магнитных каналах. Когда феррит разработан для контроля электромагнитных помех, должна быть возможность рассеивать большую часть магнитного потока в виде тепла в материале. Это явление можно смоделировать последовательной комбинацией катушки индуктивности и резистора. Как показано на рисунке 2.
Числовая величина двух компонентов прямо пропорциональна длине шарика, а длина шарика оказывает существенное влияние на подавление, причем более длинная длина шарика обеспечивает лучшее подавление. Поскольку энергия сигнала магнитно связана с шариками, реактивное сопротивление и сопротивление катушки индуктивности увеличиваются с частотой. Эффективность магнитной связи зависит от магнитной проницаемости материала шарика относительно воздуха. Потери ферритового материала, из которого обычно состоит борт, могут быть выражены в виде комплексной величины его воздухопроницаемости.
Магнитные материалы часто характеризуются этим отношением к углу потерь. Для компонентов подавления электромагнитных помех требуется большой угол потерь, а это означает, что большая часть помех будет рассеиваться.
Это означает, что большая часть помех будет рассеиваться, а не отражаться. Широкий выбор ферритовых материалов, доступных сегодня, дает разработчикам широкий выбор бусинок для использования в различных приложениях.
