Leiterplattentechnisch - Auswahl von magnetischen Perlen im Leiterplattenschaltungsdesign

Auswahl der magnetischen Perlen in PCB-Schaltungsdesign, Um Magnetperlen richtig auszuwählen, Wir müssen auf diese Punkte achten.

1. Die Einheit der magnetischen Perle ist Ohm anstelle des Jägers, der besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte. Weil die Einheit der magnetischen Perle nominal ist entsprechend der Impedanz, die bei einer bestimmten Frequenz erzeugt wird, und die Einheit der Impedanz ist auch Ohm. Die charakteristische Kurve der Frequenz und Impedanz wird im Allgemeinen auf der Datenbank der magnetischen Perle bereitgestellt, die im Allgemeinen auf 100MHz basiert, wie 1000R@100MHz Es bedeutet, dass die Impedanz der magnetischen Perle 600 Ohms bei 100MHz entspricht

2. Gewöhnlicher Filter besteht aus verlustfreien Reaktanzelementen. Seine Funktion in der Leitung ist es, die Stoppbandfrequenz zurück zur Signalquelle zu reflektieren, so dass diese Art von Filter auch Reflexionsfilter genannt wird. Wenn die Impedanz des Reflexionsfilters und der Signalquelle nicht übereinstimmt, wird etwas Energie zurück zur Signalquelle reflektiert, was zur Erhöhung des Störpegels führt. Um diesen Nachteil zu lösen, kann Ferrit-Magnetring oder Wulsthülse auf der Einlassleitung des Filters verwendet werden, um die Hochfrequenzkomponenten in Wärmeverlust umzuwandeln, indem der Wirbelstromverlust des Hochfrequenzsignals durch den Magnetring oder die Wulst verwendet wird. Daher absorbieren der magnetische Ring und die Perle tatsächlich die hochfrequenten Komponenten, so dass es manchmal Absorptionsfilter genannt wird

Verschiedene Ferrit-Unterdrückungselemente haben unterschiedliche optimale Unterdrückungsfrequenzbereiche. Grundsätzlich gilt, je höher die Durchlässigkeit, desto niedriger die Unterdrückungsfrequenz. Je größer das Ferritvolumen, desto besser der Unterdrückungseffekt. Wenn das Volumen sicher ist, hat die lange und dünne Form einen besseren Unterdrückungseffekt als die kurze und dicke Form, und je kleiner der Innendurchmesser, desto besser der Unterdrückungseffekt. Im Falle von DC- oder AC-Vorspannungsstrom unterdrückt EMI-absorbierende magnetische Ring-Glühbirne Differentialmodienstörungen, ist sein Stromwert direkt proportional zu seinem Volumen. Das Ungleichgewicht zwischen den beiden verursacht Sättigung und verringert die Leistung des Elements; Bei der Unterdrückung von Gleichtaktstörungen passieren die beiden Drähte (positiv und negativ) des Netzteils gleichzeitig einen Magnetring. Das effektive Signal ist das Differenzialmodensignal. Die EMI absorbierende magnetische Ring Lampe hat keinen Effekt auf sie, aber es zeigt eine große Menge an Induktivität für das Gleichtaktsignal. Eine andere bessere Methode bei der Verwendung von Magnetring besteht darin, die Drähte des vorbeiziehenden magnetischen Ringwindes mehrmals wiederholt zu machen. Um die Induktivität zu erhöhen, kann sein Unterdrückungseffekt entsprechend seinem Unterdrückungsprinzip der elektromagnetischen Störung vernünftig verwendet werden.

Das Ferrit-Unterdrückungselement ist in der Nähe der Störquelle zu installieren. Bei der Eingangs- und Ausgangsschaltung muss sie so nah wie möglich am Ein- und Ausgang der Abschirmschale liegen. Für den Absorptionsfilter, der aus Ferrit-Magnetring und magnetischen Perlen besteht, muss er zusätzlich zu den Verbrauchsmaterialien mit hoher Durchlässigkeit auch auf seine Anwendung achten. Ihre Beständigkeit gegenüber hochfrequenten Komponenten in der Leitung beträgt etwa 10 bis Hunderte von Ω, daher ist seine Rolle in hochohmigen Schaltungen nicht offensichtlich. Im Gegenteil, es wird sehr effektiv in niederohmigen Schaltungen (wie Stromverteilung, Stromversorgung oder HF-Schaltungen) sein. IV. Schlussfolgerung

Ferrit ist in der EMI-Steuerung weit verbreitet, weil es höhere Frequenzen abschwächen und niedrigere Frequenzen fast ungehindert passieren lassen kann. Magnetringe / Perlen, die für die EMI-Absorption verwendet werden, können in verschiedenen Formen hergestellt werden und sind bei verschiedenen Gelegenheiten weit verbreitet. Zum Beispiel, on PCB, sie können zu DC hinzugefügt werden / DC-Module, Datenzeilen, Stromleitungen, etc. Es absorbiert hochfrequente Störsignale auf der Leitung, Allerdings, Es wird keine neuen Nullen und Pole im System erzeugen und die Stabilität des Systems nicht zerstören. Wenn es zusammen mit dem Leistungsfilter verwendet wird, Es kann den Mangel an Hochfrequenz-Klemmenleistung des Filters gut ergänzen und die Filtereigenschaften des Systems verbessern

Magnetische Perlen werden speziell verwendet, um Hochfrequenzgeräusche und Spitzeninterferenzen auf Signalleitungen und Stromleitungen zu unterdrücken und haben auch die Fähigkeit, elektrostatische Impulse zu absorbieren

Magnetische Perlen werden verwendet, um UHF-Signale zu absorbieren. Zum Beispiel müssen einige HF-Schaltungen, PLL, Oszillationsschaltungen und UHF-Speicherschaltungen (DDR, SDRAM, Rambus, etc.), magnetische Perlen dem Leistungseingangsteil hinzugefügt werden, während Induktivität ein Energiespeicherelement ist, das in LC-Oszillationsschaltung, Mittel- und Niederfrequenzfilterschaltung verwendet wird, und sein Anwendungsfrequenzbereich überschreitet selten 50MHz

Die Funktion von magnetischen Perlen besteht hauptsächlich darin, das HF-Rauschen in der Übertragungsleitungsstruktur (Schaltung) zu beseitigen. HF-Energie ist die AC-Sinuswellenkomponente, die auf der DC-Übertragungsebene überlagert wird. Die DC-Komponente ist das erforderliche Nutzsignal, während HF-HF-Energie nutzlos ist. Elektromagnetische Störungen werden entlang der Leitung übertragen und ausgestrahlt (EMI). Um diese unnötige Signalenergie zu eliminieren, spielen Chip-Magnetkugeln die Rolle des Hochfrequenzwiderstands (Abschwächer). Dieses Gerät ermöglicht den Durchgang von DC-Signalen und filtert AC-Signale. Normalerweise ist das Hochfrequenzsignal mehr als 30MHz. Das niederfrequente Signal wird jedoch auch durch Chip-Magnetperlen beeinflusst

Chip-Magnetperlen bestehen aus weichen Ferritmaterialien und bilden eine Monolithstruktur mit hohem Volumenwiderstand. Der Wirbelstromverlust ist umgekehrt proportional zum Widerstand von Ferritmaterialien. Der Wirbelstromverlust ist direkt proportional zum Quadrat der Signalfrequenz. Die Vorteile der Verwendung von Chip-Magnetperlen sind Miniaturisierung und Leichtigkeit. Es hat eine hohe Impedanz im Frequenzbereich von HF-Rauschen und eliminiert elektromagnetische Störungen in Übertragungsleitungen. Geschlossene magnetische Schaltungsstruktur, beseitigt Reihenwicklung von Signalen besser. Hervorragende magnetische Abschirmstruktur. Reduzieren Sie den DC-Widerstand, um eine übermäßige Dämpfung nützlicher Signale zu vermeiden. Signifikante Hochfrequenzmerkmale und Impedanzmerkmale (HF-Energie besser eliminieren). Beseitigen Sie parasitäre Schwingungen in Hochfrequenz-Verstärkungsschaltung. Effektiv arbeiten im Frequenzbereich von mehreren MHz bis Hunderten von MHz

Um Magnetperlen richtig auszuwählen, müssen Sie auf die folgenden Punkte achten:

1. Was ist der Frequenzbereich von unerwünschten Signalen;

2. Wer ist die Lärmquelle;

3. Wie viel Schalldämpfung erforderlich ist;

4. Was sind die Umweltbedingungen (Temperatur, Gleichspannung, strukturelle Stärke);

5. Schaltungs- und Lastimpedanz;

6. Ob Platz zum Platzieren von Magnetperlen vorhanden ist PCB;

Die ersten drei können anhand der vom Hersteller bereitgestellten Impedanzfrequenzkurve beurteilt werden. In der Impedanzkurve sind die drei Kurven sehr wichtig, nämlich Widerstand, induktive Reaktanz und Gesamtimpedanz. Die Gesamtimpedanz wird durch zr22 π FL-2 +beschrieben: = fl. durch diese Kurve, Wählen Sie das magnetische Perlenmodell, das die maximale Impedanz innerhalb des Frequenzbereichs hat, in dem Sie das Rauschen dämpfen möchten und die Signaldämpfung ist so klein wie möglich unter Niederfrequenz und Gleichstrom. Die Impedanzeigenschaften von Chip-Magnetkugeln werden unter übermäßiger Gleichspannung beeinflusst. Wenn der Anstieg der Arbeitstemperatur zu hoch oder das externe Magnetfeld zu groß ist, wird die Impedanz von magnetischen Perlen nachteilig beeinflusst. Der Grund für die Verwendung von Chip-Magnetkugeln und Chip-Induktoren: Ob Chip-Magnetkugeln oder Chip-Induktoren verwendet werden, hängt hauptsächlich von der Anwendung ab. Chipinduktivitäten müssen in Resonanzkreisen eingesetzt werden. Wenn es notwendig ist, unerwünschtes EMI-Rauschen zu beseitigen, sind Chip-Magnetperlen die beste Wahl. Anwendungen von Chip-Magnetkugeln und Chip-Induktoren:

Chip-Induktivitäten: Hochfrequenz (RF) und drahtlose Kommunikation, Informationstechnologieausrüstung, Radardetektor, Automobil, Mobiltelefon, Pager, Audioausrüstung, PDAs (persönlicher digitaler Assistent), drahtloses Fernsteuerungssystem und Niederspannungs-Netzteilmodul, etc.

Chip-Magnetkugeln: Filtern zwischen Taktgenerierungsschaltung, analoger Schaltung und digitaler Schaltung, I.O-Eingangsausgangsstecker (wie serieller Anschluss, paralleler Anschluss, Tastatur, Maus, Fernkommunikation, lokales Netzwerk), zwischen Hochfrequenz- (RF-) Schaltung und leicht gestörten Logikgeräten, Filtern von hochfrequenten geführten Störungen in Stromversorgungsschaltung, Computer, Computer, Videorecorder (VCR), EMI-Rauschunterdrückung in TV-Systemen und Mobiltelefonen