W naszym codziennym życiu pojawiła się ogromna różnorodność technologii komputerowej, która działa na prądach o wysokiej częstotliwości. W końcu im wyższa częstotliwość, tym wyższa prędkość przetwarzania informacji.
Jednak prądy o wysokiej częstotliwości nakładają szereg ograniczeń technicznych na kable połączeniowe do transmisji takich sygnałów. Wynika to przede wszystkim z niepożądanego promieniowania elektromagnetycznego i zakłóceń (PEMIN).
Najłatwiejszym sposobem radzenia sobie z PEMINem jest zwiększenie indukcyjności.
Indukcyjność jest wskaźnikiem stosunku wielkości prądu przepływającego przez obwód i wytwarzanego przez niego strumienia magnetycznego. Jeśli rozmawiamy o drutach prostych, to indukcyjność jest wartością charakteryzującą energię pola magnetycznego (tu prąd jest wartością stałą).
Indukcyjność można zwiększyć za pomocą specjalnego pierścienia ferrytowego. Jak wyglądają filtry ferrytowe na kablach widać na poniższym zdjęciu.
pierścienie ferrytowe- są to elementy obwodu elektrycznego, które są wykorzystywane jako elementy pasywne do filtrowania zakłóceń o wysokiej częstotliwości poprzez zwiększanie indukcyjności przewodnika i pochłanianie zakłóceń przekraczających określony próg.
Takie właściwości filtra ferrytowego nadaje materiał, z którego jest wykonany - ferryt.
Ferryt to ogólna nazwa związków opartych na tlenku żelaza i tlenkach innych metali. Ferryty łączą właściwości ferromagnetyków i półprzewodników (czasem dielektryków) i dlatego są wykorzystywane jako rdzenie cewek, magnesy trwałe, działają jako pochłaniacze fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości itp.
Przypinane ferrytowe filtry kablowe — jak działają
Działanie filtra ferrytowego zależy bezpośrednio od właściwości materiału, z którego jest wykonany. Dzięki specjalnym dodatkom tlenków różnych metali zmieniają się właściwości ferrytu.
Zasadniczo istnieje kilka sposobów wykorzystania pierścieni ferrytowych:
- Przeciwnie, na przewodach jednożyłowych (jednofazowych) może pochłaniać promieniowanie w pewnym zakresie, przekształcając zakłócenia w energię cieplną. W ten sposób częstotliwości ujemne mogą być pochłaniane (odcinane) przez pierścień ferrytowy.
- Na przewodach jednożyłowych, gdzie działa jak swego rodzaju wzmacniacz, ponieważ oddaje część pola magnetycznego o wysokiej częstotliwości z powrotem do kabla, co prowadzi do wzmocnienia sygnału w określonym zakresie.
- Na linkach ferryt działa jak transformator w trybie wspólnym, który przepuszcza niesymetryczne sygnały w kablu (impulsy prądowe, na przykład w kablach do transmisji danych lub w obwodach mocy prąd stały) i tłumi sygnały symetryczne (które potencjalnie mogą być wywołane w takich kablach tylko przez przetworniki elektromagnetyczne).
Gdzie używać i jak wybrać filtr ferrytowy
Jeśli mówimy o praktyce aplikacyjnej, pierścienie ferrytowe są używane na kablach zasilających, aby zmniejszyć zakłócenia, które mogą tworzyć same kable, a ferryty na sygnale (przesyłającym dane) tłumią ewentualne zakłócenia zewnętrzne i zakłócenia.
Ferrytowe filtry kablowe mogą być wbudowane (kabel jest już sprzedawany z pierścieniem ferrytowym) lub oddzielne (najczęściej są to modele zatrzaskujące się na przewodzie), które nie wymagają żadnych modyfikacji samego kabla.
Drut może być wprowadzony do środka filtra ferrytowego (uzyskuje się cewkę jednozwojową) lub może tworzyć kilka zwojów wokół pierścienia (uzwojenie toroidalne). Ostatni sposób znacznie zwiększa wydajność filtra.
Aby wybrać pierścień ferrytowy do danych wymagań, musisz znać właściwości materiału, z którego jest wykonany oraz wymiary produktu.
Na przykład poniższa tabela przedstawia główne cechy filtrów ferrytowych oferowanych na rynku.
| Cechowanie | RF-35M | RF-50M | RF-70M | RF-90M | RF-110S | RF-110A | RF-130S | RF-130A |
| Impedancja, Ohm (dla częstotliwości 50 MHz) | 165 | 125 | 95 | 145 | 180 | 180 | 190 | 190 |
| Wykres impedancji w funkcji częstotliwości na rysunku nr | 4 | 5 | 6 | 7 | 3 | 8 | 3 | 3 |
| Średnica otwory, mm | 3.5 | 5 | 7 | 9 | 11 | 11 | 13 | 13 |
| Rozmiar, mm | 25x12 | 25x13 | 30x16 | 35x20 | 35x20 | 33x23 | 39x30 | 39x30 |
| Waga, g | 6 | 6.5 | 12 | 22 | 44 | 40 | 50 | 50 |
Wykres częstotliwości w funkcji impedancji
Impedancja to całkowita rezystancja wewnętrzna elementu obwodu elektrycznego na prąd (sygnał) przemienny (harmoniczny). Jest mierzony, podobnie jak zwykła rezystancja, w omach.
Kolejnym ważnym parametrem filtrów ferrytowych jest ich przenikalność magnetyczna.
Przepuszczalność magnetyczna to współczynnik charakteryzujący zależność między indukcją magnetyczną a natężeniem pola magnetycznego w substancji.
W związku z powyższym, w celu wskazania głównych właściwości filtrów ferrytowych, producenci stosują następujące oznaczenia:
3000HH D * d * h, gdzie:
- 3000 jest wskaźnikiem początkowej przenikalności magnetycznej ferrytu,
- HH to marka ferrytu (najczęściej jest to HH - ferryty) ogólny cel lub HM dla słabych pól magnetycznych),
- D to największa (zewnętrzna) średnica,
- d to mniejsza (wewnętrzna) średnica,
- h to wysokość toroidu.
Oto typowe przykłady zastosowania ferrytów:
- Marka 100НН może być stosowana do kabli o częstotliwości do 30 MHz,
- 400НН - o częstotliwościach nie wyższych niż 3,5 MHz,
- 600НН - z częstotliwościami do 1,5 MHz
- 1000НН - do 400 kHz.
To znaczy na przykład filtr ferrytowy anteny musi być marki HH.
Ale filtr ferrytowy do Kabel USB najlepiej wybierać z marką HM (dla kabli o słabym polu magnetycznym).
Stosunek marek i częstotliwości przedstawia się następująco:
- 1000NM - stosowany z kablami pracującymi z częstotliwością nie większą niż 1 MHz,
- 1500NM - nie więcej niż 600 kHz,
- 2000NM i 3000NM - nie więcej niż 450 kHz.
W większości przypadków wystarczy wybrać odpowiedni filtr ferrytowy i zatrzasnąć go na kablu bliżej miejsca podłączenia do urządzenia.
Schemat uzwojenia obraca się wokół pierścienia ferrytowego Jednak w niektórych przypadkach, aby zwiększyć impedancję, można wykonać kilka zwojów kabla wokół pierścienia ferrytowego, a następnie impedancja wzrośnie o wielokrotność kwadratu liczby zwojów. Oznacza to, że od dwóch tur 4 razy, a od 3 - już 9 razy.
W praktyce oczywiście wzrost realny jest nieco mniejszy niż teoretyczny.
Aby pierścień ferrytowy zatrzasnął się po nawinięciu, należy wcześniej określić liczbę zwojów drutu i obliczyć średnicę wewnętrzną filtra, aby zamykał się bez przenoszenia kabla.
Zapewne nie raz zauważyłeś, że na przewodach od laptopa, monitora i innego sprzętu elektronicznego występują niezrozumiałe zgrubienia w postaci walca. Nie robi się tego tak po prostu ani dla urody. Faktem jest, że plastikowy cylinder to specjalny filtr ferrytowy. Popularnie jest często określany jako filtr do tłumienia zakłóceń o wysokiej częstotliwości lub, prościej, filtr „szumowy”. Dlaczego i dlaczego jest to potrzebne?
Faktem jest, że każde urządzenie podłączone do sieci elektrycznej jest źródłem fal elektromagnetycznych, które z kolei są zakłóceniami o wysokiej częstotliwości, które wpływają na działanie innych urządzeń znajdujących się w pobliżu. Długie zewnętrzne kable zasilające i połączeniowe działają jak antena, która w czasie trwania dość silnie promieniuje otoczenie zewnętrzne zakłócenia generowane przez sprzęt podczas pracy. Może to znacznie wpłynąć na wydajność sieci bezprzewodowej. Sieci Wi-Fi, sprzęt radiowy i instrumenty precyzyjne. Aby temu zapobiec, kabel musi być ekranowany. Ale wtedy cena poszybuje w górę! Z pomocą przyszedł pierścień ferrytowy i filtry wykonane z tego materiału.
Jak działa filtr ferrytowy?
Ferryt to specjalny materiał składający się z połączenia tlenku żelaza i szeregu innych metali, który nie przewodzi prądu i skutecznie pochłania fale elektromagnetyczne. Pierścień ferrytowy jest doskonałym izolatorem magnetycznym, dzięki czemu zapewnia filtrację zakłóceń o wysokiej częstotliwości oraz szumów elektromagnetycznych. Wychwytuje fale elektromagnetyczne na wyjściu sprzętu elektronicznego, zanim zostaną wzmocnione w kablu, tak jak w antenie.
Filtr ferrytowy to rdzeń wykonany z tego materiału w postaci walca, który nakładany jest na kabel bezpośrednio w trakcie produkcji lub później. Podczas samodzielnego instalowania musi znajdować się jak najbliżej źródła zakłóceń. Tylko to zapobiegnie przenoszeniu zakłóceń przez inne elementy konstrukcyjne urządzenia, gdzie znacznie trudniej je odfiltrować.
Do czego służą pierścienie ferrytowe na kablach komputerowych i jaki mają efekt?
Wewnętrzny i zewnętrzny kable komputerowe mogą działać jak miniaturowe anteny, ponieważ przekształcają szumy napięcia i prądu na promieniowanie elektromagnetyczne.
Pierścienie ferrytowe do kabli płaskich i okrągłych skutecznie tłumią prądy szumowe, zanim zostaną wyemitowane jako zakłócenia elektromagnetyczne.
Kable nieekranowane emitują szumy spowodowane szumem wspólnym przepływającym przez ich miedziane przewody, to znaczy prądem o wysokiej częstotliwości przepływającym w tym samym kierunku przez wszystkie przewody kabla.
Prądy te wytwarzają pole magnetyczne o określonej wielkości i kierunku.
Ferryty kablowe tłumią prądy szumowe poprzez „wychwytywanie” pola magnetycznego i rozpraszanie części jego energii w postaci ciepła, tj. ferrytowy element noszony na przewodach kablowych tworzy dużą impedancję czynną dla prądów wspólnych.
Ferryty można stosować na wewnętrznych kablach zasilających DC lub AC oraz na przewodach przenoszących sygnały analogowe i cyfrowe.
Producenci sprzętu elektronicznego stosują ferryty do tłumienia emisji elektromagnetycznych z zewnętrznych kabli zasilających i sygnałowych jednostek systemu komputerowego, monitorów, klawiatur, drukarek i innych urządzeń peryferyjnych.
Długie zewnętrzne kable zasilające i sygnałowe działają jak anteny, skutecznie promieniując zakłócenia generowane wewnątrz obudowy przyrządu do otoczenia zewnętrznego.
Zastosowanie produktów ferrytowych pozwala na zmniejszenie wymagań dotyczących ekranowania kabli zewnętrznych, a w wielu przypadkach na obniżenie ich kosztów.
Ferryty kablowe do tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych należy dobierać w zależności od konkretnego zastosowania, ferryt kablowy powinien tworzyć maksymalną impedancję szeregową dla częstotliwości sygnału szumu.
Po wybraniu materiału i przybliżonych wymiarów rdzenia, wytwarzaną przez niego impedancję szeregową oraz wydajność redukcji szumów można zoptymalizować poprzez:
1. Zwiększenie długości części przewodnika pokrytej ferrytem;
2. Zwiększenie przekroju rdzenia ferrytowego (szczególnie dla obwodów mocy);
3. Dobór rdzenia o wewnętrznej średnicy najbliższej zewnętrznej średnicy przewodu lub kabla;
Ogólnie rzecz biorąc, najlepszy rdzeń ferrytowy to najdłuższy i najgrubszy, który można umieścić na kablu, o średnicy wewnętrznej dopasowanej do średnicy zewnętrznej kabla.
W przypadku instalacji na elastycznych kablach, masywne rdzenie ferrytowe muszą być owinięte rurką termokurczliwą lub zabezpieczone i zabezpieczone w inny sposób.
Impedancję szeregową wprowadzoną przez rdzeń ferrytowy o wysokiej częstotliwości można zwiększyć, wykonując na nim kilka zwojów przewodnika.
Zgodnie z teorią impedancja wzrasta proporcjonalnie do kwadratu liczby zwojów.
Jednak ze względu na nieliniowość ferrytów i straty w nich, dwa zwoje na rdzeniu zwiększą impedancję nie czterokrotnie, ale nieco mniej.
W większości przypadków ferryt powinien znajdować się jak najbliżej źródła zakłóceń, co uniemożliwi przenoszenie zakłóceń przez inne części konstrukcji urządzenia, gdzie są znacznie trudniejsze do odfiltrowania.
Jednak w przypadku kabli do transmisji danych, w których przewody wchodzą lub wychodzą z ekranowanej obudowy, rdzenie ferrytowe powinny znajdować się jak najbliżej przejścia przez ekran.
Dzięki temu przewody wewnątrz obudowy nie będą emitować szumu za filtrem.
Obcinak do rur i giętarka do rur do samodzielny montaż SJO
Dwa narzędzia EK Water Blocks są przeznaczone dla samodzielnych wykonawców: EK-Loop do miękkiego obcinania rur i narzędzie do gięcia twardych rur EK-Loop Modulus.
Łączny Aktualizacja systemu Windows 10 1909 KB4528760
14 stycznia 2020 r. firma Microsoft wydała aktualizację zbiorczą KB4528760 (kompilacja 18363.592) dla aktualizacji systemu Windows 10 z listopada 2019 r. (wersja 1909) opartą na architekturze x86, x64 (amd64), ARM64 i Serwer Windows 2019 (1909) dla systemów opartych na architekturze x64.
Cherry poprawiła mechaniczne przełączniki klawiatury
Cherry, znana jako dostawca mechanicznych przełączników klawiaturowych, ulepszyła popularne modele serii MX: Red, Brown, Black i Speed.
Nawet jeśli urządzenie jest zaprojektowane do rozmieszczania szumów i komponentów, uziemienia lub filtrowania płyty, nadal może generować wysoki poziom szumów lub być podatne na szumy po podłączeniu do innych urządzeń za pomocą kabla interfejsu. W szczególności, ponieważ kable mają dużą powierzchnię właściwą ze względu na ich dużą długość, mogą emitować lub odbierać wibracje elektromagnetyczne. W związku z tym, aby stłumić zakłócenia, zaleca się stosowanie specjalnych urządzeń, na przykład filtra ferrytowego z zaciskiem na kablu (patrz rysunek 1).
Wygląd filtra z zatrzaskiem na kablu pokazano na rysunku 1. 
Filtr ferrytowy zatrzaskowy składa się z rdzenia ferrytowego, który składa się z dwóch połówek, umieszczonych w elastycznej obudowie z tworzywa sztucznego, charakteryzującej się długą żywotnością. Taka konstrukcja pozwala zamocować go jednym ruchem na kablu bez przecinania go. Ponieważ taki filtr można zamontować po zmontowaniu urządzenia, jego zastosowanie nabiera szczególnego znaczenia w przypadkach, gdy problemy z zakłóceniami pojawiają się bezpośrednio przed transportem. Rysunek 1b przedstawia filtr zamontowany na kablu wewnątrz urządzenia.
Napinany filtr kablowy składa się z rdzenia ferrytowego, który składa się z dwóch połówek, umieszczonych w elastycznej obudowie z tworzywa sztucznego, charakteryzującej się długą żywotnością. Dostępne na zamówienie duża liczba rodzaje produktów wytwarzanych zgodnie ze średnicami kabli.
Typ filtra trybu wspólnego
Regulacja rozmiaru uzwojenia
Jako dodatek do karty sieciowe zasilanie (AC), różne urządzenia peryferyjne, takich jak aparaty cyfrowe lub telefony komórkowe, są połączone różnymi kablami interfejsowymi z terminalami laptopów. Na tych kablach interfejsu instalowane są filtry zatrzaskowe, oceniany jest ich wpływ na tłumienie zakłóceń.
Podłączanie kabla zasilającego prąd przemienny
Widmo emisji hałasu od telefon komórkowy przed i po podłączeniu samozaciskowego filtra ZCAT1518-0730 do kabla zasilającego pokazano na rysunku 2. W tym teście kabel miał podwójne owinięcie wokół filtra. Wyniki pomiarów przedstawiono na rysunku 3. Przed montażem szumy rejestrowane były w zakresie częstotliwości od 250 do 600 MHz, ledwo spełniając normę VCCI klasy B. Po zamontowaniu filtra ferrytowego z zatrzaskiem na kablu szum został zredukowany o około 5 ... 10 dB. 
Połączenie z telefonem komórkowym
Jak pokazano na rysunku 4, terminal ręczny został podłączony do telefonu za pomocą specjalnego typu kabla, a na kablu zasilającym został zainstalowany filtr ZCAT1518-0730. Wyniki pomiarów przedstawiono na Rysunku 5. Przed zainstalowaniem filtra szum rejestrowano w szerokim zakresie częstotliwości od 100 do 600 MHz. Podobnie jak w poprzednim teście, po dwukrotnym nawinięciu ekskluzywnego kabla wokół filtra, poziom szumów obniżył się do 5,10 dB. Ponadto stwierdzono, że zakłócenia przy częstotliwościach 600 MHz i wyższych, które nie zmieniły się po zainstalowaniu filtra, zostały spowodowane przez inne źródła niż kabel. 
Przypinane ferryty kablowe poprawiają odporność na wyładowania elektrostatyczne
Zainstalowanie na kablu filtra zatrzaskowego nie tylko zmniejsza poziom szumów, ale także zmniejsza możliwość wystąpienia błędów spowodowanych źródeł zewnętrznych zakłócenia, takie jak przepięcia lub elektryczność statyczna. Przeprowadzono test ESD (Wyładowania elektrostatyczne) w oparciu o międzynarodową normę IEC61000-4 dotyczącą testowania stabilności w celu zbadania częstotliwości lub zmiany liczby błędów przed i po instalacji filtra.
Wyładowanie elektrostatyczne to zjawisko, które występuje, gdy ładunek elektryczny nagromadzony na powierzchni ciała z przyczyn takich jak tarcie o ubranie jest rozładowywany w kontakcie z korpusem urządzenia elektronicznego. Odporność na hałas to odporność na hałas ze źródeł zewnętrznych.
Metoda pomiaru
Jak pokazano na rysunku 6, terminal ręczny i drukarka zostały połączone w warunkach pracy. Przenośny terminal (PC) rozładowywał elektryczność statyczną. Odnotowano warunki, w jakich wystąpiły błędy.Wyładowania elektryczne wykonano 10 razy w odstępach jednosekundowych na złączu kabla (na styku z kablem) z boku terminala przenośnego. Aplikację wyładowania przeprowadzono zgodnie z metodą wyładowania kontaktowego zgodnie z Międzynarodowy standard IEC61000-4-2. Oscylogram sygnału impulsowego do badań opisanych w normie IEC61000-4-2 przedstawiono na rysunku 7. Napięcia probiercze (poziomy rozładowania) wynosiły: 2 kV, 4 kV i 6 kV. 
Wyniki testów
Wyniki testu przedstawiono w Tabeli 1. Gdy filtr nie był jeszcze zainstalowany, przy napięciu testowym 4 kV zaobserwowano błędy, takie jak zatrzymanie niektórych operacji drukarki. Przy 6 kV drukarka całkowicie przestała działać. Podczas stosowania filtra ZCAT2035-0930A (pojedyncze uzwojenie) nie było problemów w wyniku operacji przy napięciu testowym 4 kV, a przy 6 kV odnotowano kilka błędów w działaniu. Przy zastosowaniu filtra z podwójnym uzwojeniem nie wykryto błędów, a kształt sygnałów wyładowań elektrostatycznych przed i po zamontowaniu filtra pokazano na rysunku 8. Wykonano podwójne uzwojenie. Wyładowania elektrostatyczne zostały znacznie stłumione przez filtr. Sygnały zaobserwowano w pozycji blisko filtra na kablu pomiędzy filtrem a drukarką.
Redukcja szumów ESD w równoległej dwuprzewodowej linii danych
Efekt tłumienia zakłóceń ESD przy użyciu filtra ferrytowego z zaciskiem kablowym został oceniony doświadczalnie, gdy został on zainstalowany na równoległej linii dwuprzewodowej. Porównanie przeprowadzono na przykładzie omówionego wyżej filtra.
Konfiguracja pomiarowa
Stanowisko pomiarowe pokazano na rysunku 9. Dwa równoległe przewody o długości 1 m zostały umieszczone na wysokości 0,1 m od płyty uziemiającej. Napięcie 6 kV generowane przez generator elektrostatyczny zostało przyłożone do wejścia linii za pomocą generatora wyładowań elektrostatycznych. Nawiązano kontakt między wyładowaniem elektrostatycznym a linią. Kształt impulsu elektryczności statycznej generowany przez generator elektrostatyczny odpowiadał szybkiemu napięciu szczytowemu o czasie narastania od 0,7 do 1 ns. Pośrodku przewodów równoległych zainstalowano filtry ZCAT2035-0930A (ZCAT) oraz dławik współbieżny montowany na płytce ZJYS51R5-2P (ZJYS). Następnie zaobserwowano zmianę kształtu sygnału wyładowania elektrostatycznego na wyjściu. Jak pokazano na rysunku 10, zastosowano dwa rodzaje płytek, na których zainstalowano komponenty ZJYS. Pierwsza płytka miała grubość 1 mm, na rewersie nie było warstwy folii miedzianej. Grubość drugiej deski wynosiła 0,3 mm, cała powierzchnia Odwrotna strona była płyta naziemna. 
Efekt tłumienia szumów impulsowych wysokiego poziomu
Szeroka gama produkowanych komponentów
Podsumowując, tabelę wyboru linii filtrów ZCAT firmy TDK przedstawiono w tabeli 2. TDK dostarcza różne serie komponentów pokrywających szeroki zakres zastosowań, od kabli ogólnego przeznaczenia po kable płaskie.
| Wniosek | Rodzaj | Średnica kabla, (mm) | Kod zamówienia | Obraz |
| Kable | Mechanizm samozaciskowy | 3...5 | ZCAT1325-0530A(-BK) |  |
| 4...7 | ZCAT1730-0730A(-BK) | |||
| 6...9 | ZCAT2035-0930A(-BK) | |||
| 8...10 | ZCAT2235-1030A(-BK) | |||
| 10...13 | ZCAT2436-1330A(-BK) | |||
| Kabel jest przymocowany do korpusu nylonowym paskiem. | 7 max. | ZCAT1518-0730(-BK) |  |
|
| 9 max. | ZCAT2017-0930(-BK) | |||
| 9 max. | ZCAT2032-0930(-BK) | |||
| 11 max. | ZCAT2132-1130(-BK) | |||
| 13 max. | ZCAT3035-1330(-BK) | |||
| Kable płaskie | 20-żyłowe kable płaskie | 12 max. | ZCAT3618-2630D(-BK) |  |
| 26-żyłowe kable płaskie | 13 max. | ZCAT4625-3430D(-BK) | ||
| 40-żyłowe kable płaskie | 17 maks. | ZCAT6819-5230D(-BK) |
