Elektronik tasarım - PCB Devre Tasarımında Manyetik Boncuklar Nasıl Seçilir

PCB devre tasarımında manyetik boncukların seçim teknikleri aşağıdaki gibi:

Çip boncukları ve çip indüktörleri kullanmanın nedeni: çip boncukları veya çip indüktörleri kullanmak esasen uygulamaya bağlıdır. Rezonans devresinde SMD indüktörleri gereklidir. Gereksiz EMI gürültüsünü ortadan kaldırmak gerektiğinde, çip boncuklarının kullanımı en iyi seçimdir.

1. Manyetik boncuk birimi ohm, Hunter değil. Bu noktaya özel dikkat edin. Manyetik boncuk birimi nominal olarak belirli bir frekansda ürettiği impedansa dayandığından, impedansın birimi de ohmdır. Manyetik boncukların DATA SAFTA genellikle frekans ve impedansı karakteristik eğrileri sağlar. Genellikle, 100MHz, 1000R 100MHz gibi standarttır, bu da manyetik boncukların impedansının 100MHz frekansında 600 ohma eşdeğer olduğu anlamına gelir.

2. Sıradan filtreler kayıpsız reaktif bileşenlerden oluşur ve hattındaki rolü durma bantı frekansını sinyal kaynağına geri yansıtmaktır, bu yüzden bu tür filtreye yansıma filtresi de denir. Yansıma filtresi sinyal kaynağının impedansıyla eşleşmediğinde, enerjinin bir kısmı sinyal kaynağına geri yansıtılacak ve bu da müdahale seviyesinin artmasına neden olur. Bu sorunu çözmek için, yüksek frekanslı bileşeni ısı kaybına dönüştürmek için yüksek frekanslı sinyalde halkanın veya manyetik boncuk kaybını kullanmak için filtrenin gelen hattında bir ferrit manyetik halka veya manyetik boncuk kolu kullanılabilir. Bu nedenle manyetik halka ve manyetik boncuklar aslında yüksek frekanslı bileşenleri emir, bu yüzden bazen emiş filtreleri olarak adlandırılırlar.

Farklı ferrit bastırma bileşenleri farklı optimal bastırma frekans aralıklarına sahiptir. Genellikle, geçirgenlik ne kadar yüksek olursa, bastırma frekansı o kadar düşük olur. Ayrıca, ferrit hacmi ne kadar büyük olursa, bastırma etkisi o kadar iyi olur. My Love Program web sitesindeki bazı büyük inek araştırmaları, hacim sabit olduğunda, uzun ve ince şeklin kısa ve kalın olandan daha iyi bir bastırma etkisine sahip olduğunu ve iç çapı ne kadar küçük olursa, bastırma etkisi o kadar iyi olduğunu buldu. Bununla birlikte, DC veya AC önyargı akımının varlığında, ferrit doygunluğu sorunu hala var. Baskıştırma elemanının kesiti ne kadar büyük olursa, doyma olasılığı o kadar az ve tolere edilebilir önyargı akımı o kadar büyük olur. EMI emici manyetik halka / manyetik boncuk diferansiyel mod müdahalesini bastırdığında, geçen akım değeri hacmine orantılıdır. İkisinin dengesizliği doymaya neden olur ve bileşenin performansını azaltır; Ortak mod müdahalesini bastırarken, güç kaynağının iki telini (pozitif ve negatif) bağlayın. Aynı anda manyetik bir halkadan geçerek, etkili sinyal bir diferansiyel mod sinyalidir ve EMI emilmesi manyetik halka / manyetik boncuk üzerinde hiçbir etkisi yoktur, ancak ortak mod sinyali için daha büyük bir indüktans gösterecektir. Manyetik yüzüğü kullanmanın bir başka daha iyi yolu, induktansı artırmak için tekrar tekrar geçen manyetik yüzüğün tellerini yapmaktır. Elektromanyetik müdahale baskı ilkesine göre, baskı etkisi makul olarak kullanılabilir.

Ferrit bastırma bileşenleri müdahale kaynağının yakınında kurulmalıdır. Giriş/çıkış devresi için, koruma kasasının giriş ve çıkışına mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Ferrit boncuk ve manyetik boncuklardan oluşan emim filtresi için, yüksek geçirgenliğe sahip kayıp malzemelerinin kullanımına ek olarak, uygulamasına da dikkat edilmelidir. Devredeki yüksek frekanslı bileşenlere karşı dirençleri yaklaşık on ila birkaç yüz Ω, bu nedenle yüksek impedanslı devrelerdeki rolü açık değildir, aksine, düşük impedanslı devrelerde (güç dağıtımı, güç kaynağı veya radyo frekans devreleri gibi) Kullanım çok etkili olacaktır.

Ferrit, daha düşük frekansların neredeyse engelsiz geçmesine izin verirken daha yüksek frekansları zayıflatabileceğinden, EMI kontrolünde yaygın olarak kullanılmıştır. EMI emilmesi için kullanılan manyetik halka / manyetik boncuklar çeşitli şekillerde yapılabilir ve çeşitli durumlarda yaygın olarak kullanılabilir. PCB kartında ise, DC / DC modülüne, veri hattına, elektrik hattına vb. eklenebilir. Yerleşdiği hatttaki yüksek frekanslı müdahale sinyallerini emir, ancak sistemde yeni kutuplar ve sıfırlar oluşturmaz ve sistemin istikrarını yok etmez. Filterin yüksek frekans ucunun performans eksikliğini tamamlayabilen ve sistemdeki filtreleme özelliklerini iyileştirebilen güç kaynağı filtresi ile birlikte kullanılır.

Manyetik boncuklar, sinyal hatlarında ve elektrik hatlarında yüksek frekanslı gürültü ve spike müdahalesini bastırmak için özel olarak tasarlanmıştır ve ayrıca elektrostatik darbeleri emme yeteneğine sahiptir.

Manyetik boncuklar ultra yüksek frekans sinyallerini emmek için kullanılır. Örneğin, bazı RF devreleri, PLL'ler, salınma devreleri ve ultra yüksek frekanslı hafıza devreleri (DDR SDRAM, RAMBUS vb.) güç giriş parçasına manyetik boncuklar eklemek zorundadır ve induktans, LC salınma devrelerinde, orta ve düşük frekanslı filtre devrelerinde vb. kullanılan bir tür depolama Enerji bileşenleridir ve uygulama frekans aralığı nadiren 50MHZ'i aşır.

Manyetik boncukların işlevi esas olarak iletim hattı yapısında (devre) mevcut olan RF gürültüsünü ortadan kaldırmaktır. RF enerjisi, DC iletim seviyesine üstlenen bir AC sinüs dalgası bileşenidir. DC bileşeni gerekli faydalı sinyaldir, radyo frekansı RF enerjisi ise yararsızdır. Elektromanyetik müdahale hat boyunca iletilir ve ışınlanır (EMI). Bu istenmeyen sinyal enerjisini ortadan kaldırmak için, çip boncukları yüksek frekans direnci (zayıflatıcı) rolünü oynamak için kullanılır. Cihaz, AC sinyallerini filtrelerken DC sinyallerinin geçmesine izin verir. Genellikle yüksek frekans sinyali 30MHz'in üzerindedir, ancak düşük frekans sinyali de çip boncuklarından etkilenecektir.

SMD manyetik boncuklar, yüksek hacimli dirençli monolitik bir yapı oluşturan yumuşak ferrit malzemelerden oluşur. Sarılan akım kaybı, ferrit malzemelerin direncine ters orantılıdır. Sarıntılı akım kaybı sinyal frekansının karesine orantılıdır. Çip boncukları kullanmanın avantajları: miniatürizasyon ve hafif ağırlık, iletim hattındaki elektromanyetik müdahaleyi ortadan kaldırarak radyo frekans gürültüsünün frekans aralığında yüksek impedansa sahiptir. Kapalı manyetik devre yapısı sinyal çapraz sarılmasını daha iyi ortadan kaldırabilir. Mükemmel manyetik koruma yapısı. Faydalı sinyallerin aşırı zayıflamasını önlemek için DC direncini azaltın. Önemli yüksek frekans özellikleri ve impedansı özellikleri (RF enerjisinin daha iyi ortadan kaldırılması). Yüksek frekanslı amplifikatör devrelerindeki parazitik salınımları ortadan kaldırın. Birkaç MHz'den birkaç yüz MHz'e kadar frekans aralığında etkili bir şekilde çalışın.

Manyetik boncukları doğru seçmek için, yazar bazı temel öneriler verir:

1. İstenmeyen sinyalin frekans aralığı nedir;

2. Gürültü kaynağı kim;

3. PCB tahtasına manyetik boncuklar yerleştirmek için yer var mı;

4. Ne kadar gürültü azaltması gerekir;

5. Çevre koşulları nelerdir (sıcaklık, DC voltajı, yapısal mukavemet);

6. Devre ve yük impedansı nedir?

İlk üçü, PCB üreticisi tarafından sağlanan impedans frekans eğrisini gözlemleyerek değerlendirilebilir. Impedans eğrisinde üç eğri çok önemlidir, yani direnç, induktans ve toplam impedansdır. Toplam impedansı ZR22ϬfL (() 2+:=fL ile tanımlanır. Bu eğri aracılığıyla, gürültünün zayıflatılacağı frekans aralığında en büyük impedansa sahip olan ve sinyal zayıflatımının düşük frekans ve DC altında mümkün olduğunca küçük olan manyetik boncuk modelini seçin. Çip manyetik boncuklarının impedansı özellikleri aşırı DC voltajı altında etkilenecektir. Ayrıca, çalışma sıcaklığı çok yükselirse veya dış manyetik alan çok büyük olursa, manyetik boncukların impedansı olumsuz etkilenecektir. Ayrıca Shenzhen Elektronik Fuarı'na da gidip seçebilirsiniz. Çip boncukları ve çip indüktörleri kullanmanın nedeni: çip boncukları veya çip indüktörleri kullanmak esasen uygulamaya bağlıdır. Rezonans devresinde SMD indüktörleri gereklidir. Gereksiz EMI gürültüsünü ortadan kaldırmak gerektiğinde, çip boncuklarının kullanımı en iyi seçimdir.