В нашем быту возникло большущее огромное количество средств вычислительной техники, которая трудится на токах высочайшей частоты. Ведь чем выше частота, тем выше скорость обработки инфы.
Но, высокочастотные токи накладывают ряд технических ограничений на соединительные кабели для передачи таковых сигналов. Сначала это соединено с побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН).
Особо приметно сказываются помехи на длинноватых проводах – ведь сигнал имеет свойство затухать, чего сам кабель выступает как антенна и поэтому снутри него смогут зарождаться паразитные токи. Следовательно это гибельно сказывается на качестве проходящих через кабель сигналов.
Простой метод борьбы с ПЭМИН – прирастить индуктивность.
Индуктивность – это показатель соотношения величины силы тока, проходящего через контур, и создаваемого им магнитного потока. Если же идет речь о прямолинейных проводах, то подина индуктивностью предполагается величина, характеризующая энергию магнитного поля (тут ток считается неизменной величиной).
Индуктивность можно прирастить применением специального ферритового кольца. Как смотрятся на кабелях ферритовые фильтры, можно поглядеть на фото ниже.
Ферритовые кольца – это составляющие электронной цепи, которые употребляются как пассивные части для фильтрации высокочастотных помех за счет увеличения индуктивности проводника и поглощения помех, превосходящих данный порог.
Такие характеристики ферритовому фильтру присваивает материал, которого он сделан – феррит.
Феррит – это общее заглавие соединений на базе оксида железа и оксидов остальных металлов. Ферриты совмещают внутри себя характеристики ферромагнетиков и полупроводников (время от времени диэлектриков) и поэтому употребляются в хорошем качестве сердечников катушек, неизменных магнитов, выступают в хорошем качестве поглотителей электромагнитных волн больших частот и т.д.
Ферритовые кабельные фильтры с защелкой — механизм работы
Работа ферритового фильтра впрямую может зависеть от черт материала, которого он сделан. За счет особых добавок оксидов разных металлов изменяются характеристики феррита.
Принципно различают несколько методов внедрения ферритовых колец:
- На одножильных (однофазных) проводах он может, напротив, всасывать излучение в определенном спектре, преобразуя наводки в термическую энергию. Таковым образом нехорошие частоты смогут поглощаться (отсекаться) ферритовым кольцом.
- На одножильных проводах, где он трудится как типичный усилитель, потому что возвращает часть частотного магнитного поля назад в кабель, что приводит к усилению сигнала в данном спектре.
- На многожильных проводах феррит трудится как синфазный трансформатор, который пропускает несимметричные сигналы в кабеле (импульсы тока, к примеру, в кабелях передачи данных либо в цепях питания неизменным током) и гасит симметричные сигналы (которые потенциально смогут вызываться в таковых кабелях лишь электромагнитными наводками).
Читайте также: Как установить фильтр в Excel — видео
Где употреблять и как избрать ферритовый фильтр
Если же гласить о практике внедрения, то на кабелях питания ферритовые кольца используются для уменьшения помех, которые смогут сделать сами кабели, чего на сигнальных (передающих данные) ферриты гасят вероятные наружные помехи и наводки.
Ферритовые кабельные фильтры могут являться встроенными (кабель продается уже с ферритовым кольцом) либо отдельными (почаще всего это защелкивающиеся вокруг провода модификации), которые не требуют каких-то доработок самого кабеля.
Провод может вставляться в центр ферритового фильтра (выходит одновитковая катушка), чего может создавать вокруг кольца несколько витков (тороидальная обмотка). Крайний метод существенно наращивает эффективность работы фильтра.
Чтоб подобрать ферритовое кольцо подина данные требования, необходимо знать свойства материала, которого оно сделано и габариты изделия.
Для примера ниже в таблице обозначены главные свойства ферритовых фильтров, предлагаемых на рынке.
| Маркировка | RF-35М | RF-50М | RF-70М | RF-90М | RF-110S | RF-110A | RF-130S | RF-130A |
| Импеданс, Ом (для частоты в 50 Мгц) | 165 | 125 | 95 | 145 | 180 | 180 | 190 | 190 |
| График зависимости импеданса от частоты, на рисунке № | 4 | 5 | 6 | 7 | 3 | 8 | 3 | 3 |
| Поперечник отверстия, мм |
3.5 | 5 | 7 | 9 | 11 | 11 | 13 | 13 |
| Размер, мм | 25х12 | 25х13 | 30х16 | 35х20 | 35х20 | 33х23 | 39х30 | 39х30 |
| Вес, г | 6 | 6.5 | 12 | 22 | 44 | 40 | 50 | 50 |
График зависимости частоты и импеданса
Импеданс – это полное внутреннее сопротивление элемента электронной цепи к переменному (гармоническому) току (сигналу). Измеряется, также как обыденное сопротивление, в омах.
Еще одним важным параметром ферритовых фильтров является их магнитная проницаемость.
Магнитная проницаемость – это коэффициент, который охарактеризовывает связь меж магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля в веществе.
Исходя вышесказанного, для того, чтоб обозначить главные характеристики ферритовых фильтров, производители прибегают к последующей маркировке:
Читайте также: Как настроить мусор фильтр на телефоне
3000HH D * d * h, где:
- 3000 – это показатель исходной магнитной проницаемости феррита,
- HH – это марка феррита (почаще всего это HH – ферриты общего предназначения, либо HM – для слабеньких магнитных полей),
- D – больший (наружный) поперечник,
- d – наименьший (внутренний) поперечник,
- h – высота тороида.
Приведем типовые примеры внедрения ферритов:
- Марка 100НН может употребляться для кабелей с частотами до 30 МГц,
- 400НН — с частотами не выше 3,Пятого МГц,
- 600НН — с частотами до 1,Пятого МГц
- 1000НН — до 400 кГц.
Другими словами, например, антенный ферритовый фильтр должен быть марки HH.
Следовательно гляди ферритовый фильтр для USB кабеля идеальнее всего избрать с маркой HM (для кабелей со слабеньким магнитным полем).
Соотношение марок и частот смотрится последующим образом:
- 1000НМ — употребляется с кабелями, работающими с частотой не наиболее Одного МГц,
- 1500НМ — не наиболее 600 кГц,
- 2000НМ и 3000НМ — не выше 450 кГц.
Как наматывать ферритовые кольца
Почти всегда довольно подобрать верный ферритовый фильтр и защелкнуть его на кабеле поближе к месту подключения к устройству.
Схема наматывания витков вокруг ферритового кольца
Но, в отдельных вариантах, для роста импеданса можно создать кабелем несколько витков вокруг кольца феррита тогда и импеданс будет возрастать кратно квадрату числа витков. Другими словами с 2-ух витков в Четвертого раза, чего с 3 – уже в 9 раз.
На практике, естественно, настоящий показатель роста мало меньше теоретического.
Для того чтоб далее наматывания ферритовое кольцо защелкнулось, нужно заблаговременно обусловиться с количеством витков провода и высчитать внутренний поперечник фильтра, чтоб он закрылся, не передавив кабель.