În viața noastră de zi cu zi, a apărut o mare varietate de tehnologie computerizată, care funcționează pe curenți de înaltă frecvență. La urma urmei, cu cât frecvența este mai mare, cu atât viteza de procesare a informațiilor este mai mare.

Curenții de înaltă frecvență impun însă o serie de restricții tehnice asupra cablurilor de legătură pentru transmiterea unor astfel de semnale. Acest lucru se datorează în primul rând radiațiilor electromagnetice false și interferențelor (PEMIN).

Cel mai simplu mod de a face față PEMIN este creșterea inductanței.

Inductanța este un indicator al raportului dintre mărimea curentului care trece prin circuit și fluxul magnetic pe care îl creează. Dacă vorbim despre fire drepte, atunci prin inductanță se înțelege o valoare care caracterizează energia câmpului magnetic (aici curentul este considerat o valoare constantă).

Inductanța poate fi mărită prin utilizarea unui inel special de ferită. Cum arată filtrele de ferită pe cabluri poate fi văzut în fotografia de mai jos.

inele de ferită- acestea sunt componente ale unui circuit electric care sunt folosite ca elemente pasive pentru filtrarea interferențelor de înaltă frecvență prin creșterea inductanței conductorului și absorbția interferențelor care depășesc un anumit prag.

Astfel de proprietăți ale filtrului de ferită sunt date de materialul din care este fabricat - ferită.

Ferita este denumirea generală pentru compușii pe bază de oxid de fier și oxizi ai altor metale. Feritele combină proprietățile feromagneților și semiconductorilor (uneori dielectrici) și de aceea sunt folosite ca miezuri de bobine, magneți permanenți, acționează ca absorbanți ai undelor electromagnetice de înaltă frecvență etc.

Filtre prin cablu de ferită cu clips - Cum funcționează

Funcționarea unui filtru de ferită depinde direct de caracteristicile materialului din care este fabricat. Datorită aditivilor speciali ai oxizilor diferitelor metale, proprietățile feritei se modifică.

În principiu, există mai multe moduri de a utiliza inele de ferită:

1. Pe firele cu un singur nucleu (monofazate), poate, dimpotrivă, absorbi radiația într-un anumit domeniu, transformând interferența în energie termică. Astfel, frecvențele negative pot fi absorbite (tăiate) de inelul de ferită.
2. Pe firele cu un singur nucleu, unde funcționează ca un fel de amplificator, deoarece returnează o parte din câmpul magnetic de înaltă frecvență înapoi la cablu, ceea ce duce la amplificarea semnalului într-un interval dat.
3. Pe firele spiralate, ferita acționează ca un transformator de mod comun care transmite semnale dezechilibrate în cablu (impulsuri de curent, de exemplu, în cablurile de date sau în circuitele de alimentare). curent continuu) și atenuează semnalele simetrice (care pot fi potențial cauzate în astfel de cabluri numai de pickup-uri electromagnetice).

Unde să utilizați și cum să alegeți un filtru de ferită

Dacă vorbim despre practica aplicației, atunci inelele de ferită sunt folosite pe cablurile de alimentare pentru a reduce interferențele pe care cablurile în sine le pot crea, iar pe semnal (transmiterea datelor) ferite atenuează posibilele interferențe și interferențe externe.

Filtrele de cablu de ferită pot fi încorporate (cablul este deja vândut cu un inel de ferită) sau separate (cel mai adesea acestea sunt modele care se fixează în jurul firului), care nu necesită nicio modificare a cablului în sine.

Firul poate fi introdus în centrul filtrului de ferită (se obține o bobină cu o singură tură), sau poate forma mai multe spire în jurul inelului (înfășurare toroidală). Ultima cale crește semnificativ eficiența filtrului.

Pentru a alege un inel de ferită pentru cerințele date, trebuie să cunoașteți caracteristicile materialului din care este fabricat și dimensiunile produsului.

De exemplu, în tabelul de mai jos sunt prezentate principalele caracteristici ale filtrelor de ferită oferite pe piață.

Marcare	RF-35M	RF-50M	RF-70M	RF-90M	RF-110S	RF-110A	RF-130S	RF-130A
Impedanță, Ohm (pentru o frecvență de 50 MHz)	165	125	95	145	180	180	190	190
Graficul impedanței în funcție de frecvență, în figura nr.	4	5	6	7	3	8	3	3
Diametru gauri, mm	3.5	5	7	9	11	11	13	13
Dimensiune, mm	25x12	25x13	30x16	35x20	35x20	33x23	39x30	39x30
Greutate, g	6	6.5	12	22	44	40	50	50

Graficul frecvenței în funcție de impedanță

Impedanța este rezistența internă totală a unui element de circuit electric la un curent (semnal) alternativ (armonic). Se măsoară, ca și rezistența obișnuită, în ohmi.

Un alt parametru important al filtrelor de ferită este permeabilitatea lor magnetică.

Permeabilitatea magnetică este un coeficient care caracterizează relația dintre inducția magnetică și intensitatea câmpului magnetic dintr-o substanță.

Pe baza celor de mai sus, pentru a indica principalele proprietăți ale filtrelor de ferită, producătorii recurg la următorul marcaj:

3000HH D * d * h, unde:

1. 3000 este un indicator al permeabilității magnetice inițiale a feritei,
2. HH este o marcă de ferită (cel mai adesea este HH - ferite scop general, sau HM pentru câmpuri magnetice slabe),
3. D este cel mai mare diametru (exterior),
4. d este diametrul (interior) mai mic,
5. h este înălțimea toroidului.

Iată exemple tipice de utilizare a feritelor:

• Marca 100НН poate fi folosită pentru cabluri cu frecvențe de până la 30 MHz,
• 400НН - cu frecvențe nu mai mari de 3,5 MHz,
• 600НН - cu frecvențe de până la 1,5 MHz
• 1000НН - până la 400 kHz.

Adică, de exemplu, filtrul de ferită antenă trebuie să fie marca HH.

Dar filtrul de ferită pt cablu USB cel mai bine este sa alegeti cu marca HM (pentru cabluri cu un camp magnetic slab).

Raportul dintre mărci și frecvențe este următorul:

• 1000NM - utilizat cu cabluri care funcționează la o frecvență de cel mult 1 MHz,
• 1500NM - nu mai mult de 600 kHz,
• 2000NM și 3000NM - nu mai mult de 450 kHz.

În cele mai multe cazuri, este suficient să selectați filtrul de ferită corect și să-l fixați pe cablu mai aproape de punctul de conectare la dispozitiv.

Schema de înfășurare în jurul unui inel de ferită

Cu toate acestea, în unele cazuri, pentru a crește impedanța, puteți face mai multe spire ale cablului în jurul inelului de ferită și apoi impedanța va crește cu un multiplu al pătratului numărului de spire. Adică de la două ture de 4 ori și de la 3 - deja de 9 ori.

În practică, desigur, creșterea reală este puțin mai mică decât cea teoretică.

Pentru ca inelul de ferită să se fixeze după înfășurare, este necesar să se determine în prealabil numărul de spire de sârmă și să se calculeze diametrul interior al filtrului, astfel încât să se închidă fără a transfera cablul.

Probabil ați observat de mai multe ori că pe firele de la un laptop, monitor și alte echipamente electronice apar îngroșări de neînțeles sub formă de cilindru. Acest lucru nu se face doar așa sau pentru frumusețe. Faptul este că cilindrul de plastic este un filtru special de ferită. În mod popular, este adesea menționat ca un filtru pentru suprimarea interferențelor de înaltă frecvență sau, mai simplu, un filtru de „zgomot”. De ce și de ce este nevoie?

Cert este că orice dispozitiv conectat la rețeaua electrică este o sursă de unde electromagnetice, care, la rândul lor, sunt interferențe de înaltă frecvență care afectează funcționarea altor dispozitive situate în apropiere. Cablurile lungi de alimentare externă și interfață acționează ca un fel de antenă, care radiază destul de puternic în timpul Mediul extern interferențe generate de echipamente în timpul funcționării. Acest lucru poate afecta foarte mult performanța wireless. rețele WiFi, echipamente radio și instrumente de precizie Pentru a preveni acest lucru, cablul trebuie să fie ecranat. Dar apoi prețul va crește vertiginos! Un inel de ferită și filtre din acest material au venit în ajutor.

Cum funcționează un filtru de ferită?

Ferita este un material special format dintr-o combinație de oxid de fier și o serie de alte metale care nu conduce curentul și absoarbe în mod eficient undele electromagnetice. Inelul de ferită este un izolator magnetic excelent și oferă astfel filtrarea interferențelor de înaltă frecvență și a zgomotului electromagnetic. Preia unde electromagnetice la ieșirea echipamentelor electronice înainte ca acestea să fie amplificate în cablu, ca într-o antenă.

Un filtru de ferită este un miez format din acest material sub formă de cilindru, care este pus pe cablu fie imediat în producție, fie ulterior. Când îl instalați singur, acesta trebuie să fie amplasat cât mai aproape de sursa de interferență. Numai acest lucru va preveni transmiterea interferențelor prin alte elemente structurale ale dispozitivului, unde este mult mai dificil să le filtrezi.

Pentru ce sunt inelele de ferită de pe cablurile computerului și ce efect au?

Intern si extern cabluri de calculator pot funcționa ca antene miniaturale, deoarece convertesc zgomotul de tensiune și curent în radiații electromagnetice.

Inelele de ferită pentru cablurile plate și rotunde suprimă eficient curenții de zgomot înainte ca aceștia să fie emisi ca interferențe electromagnetice.

Cablurile neecranate radiază zgomot din cauza zgomotului de mod comun care curge prin conductorii lor de cupru, adică curentul de înaltă frecvență care curge în aceeași direcție prin toți conductorii de cablu.
Acești curenți creează un câmp magnetic de o anumită magnitudine și direcție.

Feritele de cablu atenuează curenții de zgomot „captând” câmpul magnetic și disipând o parte din energia acestuia sub formă de căldură, adică un element de ferită purtat pe conductorii de cablu creează o impedanță activă mare pentru curenții de mod comun.
Feritele pot fi utilizate pe cablurile de alimentare DC sau AC de interior și pe conductorii care transportă semnale analogice și digitale.

Producătorii de echipamente electronice folosesc ferite pentru a suprima emisiile electromagnetice de la cablurile externe de alimentare și semnal ale unităților de sistem computerizate, monitoare, tastaturi, imprimante și alte periferice.

Cablurile lungi de putere externă și de semnal acționează ca antene, radiind efectiv interferența generată în interiorul carcasei instrumentului către mediul exterior.
Utilizarea produselor din ferită face posibilă reducerea cerințelor pentru ecranarea cablurilor externe și, în multe cazuri, face posibilă reducerea costului acestora.

Feritele de cablu pentru suprimarea interferențelor electromagnetice trebuie selectate în funcție de aplicația specifică, ferita de cablu ar trebui să creeze impedanța maximă în serie pentru frecvențele semnalului de zgomot.

Odată selectate materialul și dimensiunile aproximative ale miezului, impedanța în serie pe care o produce și performanța de reducere a zgomotului pot fi optimizate prin:

1. Creșterea lungimii părții conductorului acoperită de ferită;
2. Creșterea secțiunii transversale a miezului de ferită (în special pentru circuitele de putere);
3. Selectarea unui miez cu un diametru interior cel mai apropiat de diametrul exterior al conductorului sau cablului;

În general, cel mai bun miez de ferită este cel mai lung și mai gros care poate fi plasat pe cablu, cu un diametru interior care se potrivește cu diametrul exterior al cablului.
Când sunt instalate pe cabluri flexibile, miezurile masive de ferită trebuie să fie înfășurate în tuburi termocontractabile sau protejate și fixate pe loc într-un alt mod.

Impedanța în serie introdusă de un miez de ferită de înaltă frecvență poate fi mărită făcând mai multe spire de conductor pe acesta.
Conform teoriei, impedanța crește proporțional cu pătratul numărului de spire.
Cu toate acestea, din cauza neliniarității feritelor și a pierderilor din acestea, două ture ale miezului vor crește impedanța nu de patru ori, ci ceva mai puțin.

În cele mai multe cazuri, ferita ar trebui să fie amplasată cât mai aproape de sursa de interferență, ceea ce va împiedica transmiterea interferenței prin alte părți ale designului dispozitivului, unde sunt mult mai dificil de filtrat.

Dar pentru cablurile de date în care conductorii intră sau ies din carcasa ecranată, miezurile de ferită ar trebui să fie amplasate cât mai aproape de trecerea prin ecran.
Acest lucru va împiedica conductorii din interiorul carcasei să emită zgomot după filtru.

Tăiător de țevi și îndoit țevi pt autoasamblare SJO

Două unelte EK Water Blocks sunt destinate auto-constructorilor: EK-Loop Soft Tube Cutter și EK-Loop Modulus Hard Tube Tool Tool.

Cumulativ Windows Update 10 1909 KB4528760

Pe 14 ianuarie 2020, Microsoft a lansat actualizarea cumulativă KB4528760 (build 18363.592) pentru Windows 10 noiembrie 2019 Actualizarea (versiunea 1909) bazată pe x86, x64 (amd64), ARM64 și Windows Server 2019 (1909) pentru sisteme bazate pe x64.

Cherry are comutatoare mecanice îmbunătățite de la tastatură

Cherry, cunoscut ca furnizor de comutatoare mecanice cu tastatură, a îmbunătățit modelele populare din seria MX: Red, Brown, Black and Speed.

Chiar dacă un dispozitiv este proiectat pentru plasarea zgomotului și a componentelor, împământarea sau filtrarea plăcii, poate genera totuși niveluri ridicate de zgomot sau poate fi susceptibil la zgomot atunci când este conectat la alte dispozitive cu un cablu de interfață. În special, deoarece cablurile au o suprafață specifică mare datorită lungimii lor mari, ele pot emite sau primi vibrații electromagnetice. În acest sens, pentru a suprima interferențele, este recomandabil să folosiți dispozitive speciale, de exemplu, un filtru de ferită cu o clemă pe cablu (vezi Figura 1).

Aspectul filtrului cu un zăvor pe cablu este prezentat în Figura 1.
Filtrul de ferită clip-on constă dintr-un miez de ferită, care este două jumătăți, plasat într-o carcasă flexibilă din plastic, caracterizată printr-o durată de viață lungă. Acest design vă permite să-l fixați într-o singură mișcare pe cablu fără a-l tăia. Deoarece un astfel de filtru poate fi instalat după asamblarea dispozitivului, utilizarea lui devine deosebit de relevantă în cazurile în care problemele de interferență apar imediat înainte de transport. Figura 1b prezintă un filtru care este montat pe un cablu în interiorul dispozitivului.

Filtrul de cablu cu clips constă dintr-un miez de ferită, care este două jumătăți, plasat într-o carcasă flexibilă din plastic, caracterizată printr-o durată de viață lungă. Disponibil pentru comanda un numar mare de tipuri de produse realizate în conformitate cu diametrele cablurilor.

Tip de filtru în mod comun

Reglarea dimensiunii bobinajului

Ca o completare la adaptoare de rețea alimentare (AC), diverse periferice, precum camerele digitale sau telefoanele mobile, sunt conectate cu diverse cabluri de interfață la terminalele laptopului. Pe aceste cabluri de interfață sunt instalate filtre cu clips, se evaluează efectul lor asupra suprimării interferențelor.

Conectarea cablului de alimentare curent alternativ

Spectrul de emisie de zgomot de la telefon mobilînainte și după conectarea filtrului de autoblocare ZCAT1518-0730 la cablul de alimentare este prezentat în Figura 2. În acest test, cablul avea o înfășurare dublă în jurul filtrului. Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în Figura 3. Înainte de instalare, zgomotul a fost înregistrat în intervalul de frecvență de la 250 la 600 MHz, abia întrunind standardul VCCI clasa B. După instalarea filtrului de ferită cu zăvor pe cablu, zgomotul a fost redus. cu aproximativ 5 ... 10 dB.

Conexiune la telefon mobil

După cum se arată în Figura 4, terminalul portabil a fost conectat la telefon cu un tip exclusiv de cablu, iar pe cablul de alimentare a fost instalat un filtru ZCAT1518-0730. Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în Figura 5. Înainte de instalarea filtrului, zgomotul a fost înregistrat într-o gamă largă de frecvențe de la 100 la 600 MHz. Ca și în testul anterior, după înfășurarea dublă a cablului exclusiv în jurul filtrului, nivelul de zgomot a fost redus la 5..10 dB. În plus, s-a constatat că interferența la 600 MHz și mai sus, care nu s-a schimbat după instalarea filtrului, a fost cauzată de alte surse decât cablul.

Feritele de cablu cu clips îmbunătățesc rezistența la ESD

Instalarea unui filtru de fixare pe cablu nu numai că reduce nivelul de zgomot, dar reduce și posibilitatea apariției erorilor cauzate de surse externe interferențe cum ar fi supratensiuni sau electricitate statică. Un test ESD (descărcare electrostatică) bazat pe standardul internațional IEC61000-4 pentru testarea stabilității a fost efectuat pentru a investiga frecvența sau modificarea numărului de erori înainte și după instalarea filtrului.

Descărcarea electrostatică este un fenomen care apare atunci când o sarcină electrică acumulată pe suprafața corpului din cauze precum frecarea cu îmbrăcămintea este descărcată la contactul cu corpul unui dispozitiv electronic. Imunitatea la zgomot este rezistența la zgomot din surse externe.

Metodă de măsurare

După cum se arată în Figura 6, terminalul portabil și imprimanta au fost conectate în condițiile de lucru. Un terminal portabil (PC) descarca electricitate statica. S-au inregistrat conditiile in care s-au produs erorile.S-a efectuat o descarcare electrica de 10 ori la intervale de o secunda impotriva conectorului cablului (la jonctiunea cu cablul) de pe laterala terminalului portabil. Aplicarea descărcării s-a efectuat conform metodei de descărcare prin contact în conformitate cu standard international IEC61000-4-2. Oscilograma semnalului de impuls pentru testare descrisă în standardul IEC61000-4-2 este prezentată în Figura 7. Tensiunile de testare (nivelurile de descărcare) au fost: 2 kV, 4 kV și 6 kV.

Rezultatele testului

Rezultatele testelor sunt prezentate în Tabelul 1. Când filtrul nu era încă instalat, la o tensiune de testare de 4 kV, s-au observat erori precum oprirea unor operațiuni ale imprimantei. La 6 kV, imprimanta a încetat complet să funcționeze. La utilizarea filtrului ZCAT2035-0930A (înfășurare simplă), nu au existat probleme ca urmare a operațiunilor la o tensiune de testare de 4 kV, iar la 6 kV au fost observate mai multe erori în funcționare. La utilizarea unui filtru cu înfășurare dublă nu s-au găsit erori.Forma semnalelor de descărcare electrostatică înainte și după instalarea filtrului este prezentată în Figura 8. A fost efectuată o înfășurare dublă. Descărcarea electrostatică a fost atenuată semnificativ de filtru. Semnalele au fost observate într-o poziție apropiată de filtru pe cablul dintre filtru și imprimantă.

Reducerea zgomotului ESD într-o linie de date paralelă cu două fire

Efectul de suprimare a interferenței ESD al utilizării unui filtru de ferită cu clemă de cablu a fost evaluat experimental când a fost instalat pe o linie paralelă cu două fire. Comparația a fost efectuată pe exemplul filtrului discutat mai sus.

Configurarea măsurătorilor

Configurația de măsurare este prezentată în Figura 9. Două fire paralele de 1 m lungime au fost plasate la o înălțime de 0,1 m de placa de masă. O tensiune de 6 kV generată de un generator electrostatic a fost aplicată la intrarea în linie folosind un generator de descărcare electrostatică. S-a făcut un contact între descărcarea electrostatică și linie. Forma impulsului de electricitate statică generată de generatorul electrostatic corespundea unei tensiuni de vârf de mare viteză cu un timp de creștere de la 0,7 la 1 ns. Filtrele ZCAT2035-0930A (ZCAT) și șocul de mod comun montat pe placă ZJYS51R5-2P (ZJYS) au fost instalate în mijlocul firelor paralele. În continuare, a fost observată o modificare a formei semnalului de descărcare electrostatică la ieșire. După cum se arată în Figura 10, au fost utilizate două tipuri de plăci pe care au fost instalate componentele ZJYS. Prima placă avea o grosime de 1 mm, nu exista un strat de folie de cupru pe revers. Grosimea celei de-a doua plăci a fost de 0,3 mm, toată suprafața reversul era placa de masă.

Efect de suprimare a zgomotului de impuls de nivel înalt

Gamă largă de componente fabricate

În concluzie, diagrama de selecție a liniilor de filtrare ZCAT a TDK este prezentată în Tabelul 2. TDK oferă diverse serii de componente care acoperă o gamă largă de aplicații, de la cabluri de uz general la cabluri plate.

Aplicație	Tip	Diametrul cablului, (mm)	Codul de comanda	Imagine
Cabluri	Mecanism de auto-prindere	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)
	Cablul este atașat de corp cu o curea de nailon.	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)
Cabluri plate	Cabluri plate cu 20 de fire	12 max.	ZCAT3618-2630D(-BK)
	Cabluri plate cu 26 de fire	13 max.	ZCAT4625-3430D(-BK)
	Cabluri plate cu 40 de fire	17 max.	ZCAT6819-5230D(-BK)