Феррит сақина - бұл не? Өз қолыңызбен феррит сақинасын қалай жасауға болады?

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-02 13:58

Әрқайсымыз электр сымдарында немесе сәйкес электронды құрылғыларға арналған кабельдерде кішкентай цилиндрлерді көрдік. Оларды кеңседе де, үйде де кең таралған компьютерлік жүйелерде жүйелік блокты пернетақтаға, тінтуірге, мониторға, принтерге, сканерге және т.б. қосатын сымдардың ұштарында табуға болады. Бұл элемент « феррит сақинасы» (немесе феррит сүзгі). Бұл мақалада біз компьютерлік және жоғары жиілікті жабдықты өндірушілер өздерінің кабельдік өнімдерін аталған элементтермен қандай мақсатпен жабдықтайтынын қарастырамыз.

Негізгі мақсат

Феррит сақинасы сым арқылы берілетін сигналға радиожиілік пен электромагниттік кедергінің әсерін азайта алады. Компьютердің де, басқа да қуат жабдықтарының ұзын сигналдық және қуат кабельдері паразиттік қасиеттерге ие,яғни олар антенна қызметін атқарады. Олар құрылғының ішінде пайда болатын әртүрлі шуды сыртқы ортаға өте тиімді түрде таратады, осылайша радиосигнал қабылдау кезінде радиостанцияларға және басқа электрондық жабдыққа кедергі жасайды. Керісінше, радиотаратқыш құрылғылардан ауадан кедергі алған кезде компьютер немесе басқа электрондық құрылғы дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін. Мұнда бұл құбылысты жою үшін олар қуат көзіне немесе сәйкес кабельге таққан феррит сақинасын пайдаланады.

Физикалық қасиеттері

Феррит – электр тогын өткізбейтін ферримагнетик, яғни шын мәнінде ол магниттік оқшаулағыш. Бұл материалда құйынды токтар жасалмайды, сондықтан ол өте тез магниттеледі - сыртқы электромагниттік өрістердің жиілігімен уақыт өте келе. Бұл материалдық қасиет электронды құрылғыларды тиімді қорғаудың негізі болып табылады. Кабельге таққан феррит сақинасы жалпы режим токтары үшін үлкен белсенді кедергі жасай алады.

Бұл материал темір оксидтерінің басқа металдардың оксидтерімен химиялық қосылысынан түзілген. Оның бірегей магниттік сипаттамалары және төмен электр өткізгіштігі бар. Осыған байланысты ферриттердің жоғары жиілікті технологиядағы басқа магниттік материалдар арасында іс жүзінде бәсекелестері жоқ. 2000 нм феррит сақиналары кабельдің индуктивтілігін айтарлықтай арттырады (бірнеше жүз немесе мың есе), бұл жоғары жиілікті кедергілерді басуды қамтамасыз етеді. Бұл элемент өндіру кезінде сымға орнатылады немесе екі жарты шеңберге кесіліп, оны жасағаннан кейін бірден сымға салынады. ферритСүзгі пластикалық қорапқа салынған. Оны кесіп алсаңыз, ішінен металл бөлігін көресіз.

Маған феррит сүзгі керек пе? Әлде бұл басқа өтірік пе?

Компьютерлер өте «шулы» (электромагниттік) құрылғылар. Сонымен, жүйелік блоктың ішіндегі аналық плата бір килогерц жиілікте тербелуге қабілетті. Пернетақтада микрочип бар, ол да жоғары жиілікте жұмыс істейді. Мұның бәрі жүйенің жанында радио шудың пайда болуына әкеледі. Көп жағдайда олар тақтаны металл корпуспен электромагниттік өрістерден қорғау арқылы жойылады. Дегенмен, шудың тағы бір көзі - әртүрлі құрылғыларды қосатын мыс сымдар. Шын мәнінде, олар басқа радио және теледидарлық жабдықтың кабельдерінен сигналдарды қабылдайтын және «өз» құрылғысының жұмысына әсер ететін ұзын антенналар сияқты әрекет етеді. Феррит сүзгісі электромагниттік шуды және хабар тарату сигналдарын жояды. Бұл элементтер электромагниттік жоғары жиілікті тербелістерді жылу энергиясына айналдырады. Сондықтан олар көптеген кабельдердің ұштарында орнатылады.

Дұрыс феррит сүзгісін қалай таңдауға болады

Кабельге өз қолыңызбен феррит сақинасын орнату үшін осы өнімдердің түрлерін түсінуіңіз керек. Өйткені, бұл сымның түріне және оның қалыңдығына байланысты, қандай сүзгіні (қандай материалдан) пайдалану керек. Мысалы, көп ядролы кабельге орнатылған сақина (қуат сымы, деректер кабелі, бейне немесе USB интерфейсі) осы бөлімде жалпы режим деп аталатын трансформаторды жасайды.пайдалы ақпаратты тасымалдайтын фазаға қарсы сигналдар, сонымен қатар жалпы режимдегі кедергілерді көрсетеді. Бұл жағдайда ақпаратты беруді бұзбау үшін сіңірмейтін ферритті емес, жоғары жиілікті ферроматериалды пайдалану керек. Бірақ антенна кабелі үшін феррит сақиналарын сымға қайтарудың орнына, жоғары жиілікті кедергілерді тарататын материалдан таңдаған жөн. Көріп отырғаныңыздай, қате өнім құрылғыңыздың өнімділігін төмендетуі мүмкін.

Феррит өзектері

Қалың феррит цилиндрлері кедергімен күресуде ең тиімді болып табылады. Дегенмен, тым үлкен сүзгілерді пайдалану өте ыңғайсыз екенін есте ұстаған жөн және олардың жұмысының нәтижелері іс жүзінде аздап кішірек сүзгілерден айтарлықтай ерекшеленбейді. Сүзгілер әрқашан дұрыс өлшемде болуы керек: ең дұрысы ішкі диаметрі сымға, ал ені кабель қосқышының еніне сәйкес келуі керек.

Сонымен қатар, шумен күресуге феррит сүзгілері ғана көмектеспейтінін ұмытпаңыз. Мысалы, жақсы өткізгіштік үшін үлкен қимасы бар кабельдерді пайдалану ұсынылады. Сымның ұзындығын таңдағанда, жалғанған құрылғылар арасында ұзындықтың үлкен шегін жасамау керек. Бұған қоса, сым мен қосқыш арасындағы байланыс сапасының төмендігі де кедергі көзі болуы мүмкін.

Феррит сақиналарын белгілеу

Феррит сақинасының таңбалауының ең көп тараған түрі келесідей: K D×d×N, мұндағы:

- K "сақина" сөзінің қысқартылған түрі;

- D - өнімнің сыртқы диаметрі;

- d - феррит сақинасының ішкі диаметрі;

- H – сүзгі биіктігі.

Өнімнің жалпы өлшемдерінен басқа, ферромагниттік материалдың түрі таңбалауда шифрланған. Жазбаның мысалы келесідей болуы мүмкін: M20VN-1 K 4x2, 5x1, 6. Екінші жартысы сақинаның жалпы өлшемдеріне сәйкес келеді, ал бастапқы магниттік өткізгіштік біріншіде шифрланған (20 Μ _{i). Осы параметрлерге қосымша, анықтамалық сипаттамада әрбір өндіруші белгілі бір өнім үшін сыни жиілікті, гистерезис контурының параметрлерін, меншікті кедергіні және Кюри температурасын көрсетеді.}

Феррит сақиналары тағы қалай қолданылады

Жоғары жиілікті экрандау ретінде танымал қолданбадан басқа, трансформаторлар жасау үшін ферромагниттік материалдар қолданылады. Олар көбінесе компьютердің қуат көздерінде көрінеді. Ферритті сақиналы трансформатор теңгерімді араластырғыштарда өте тиімді екені белгілі. Дегенмен, бәрі бірдей теңдестірудің «созылу» мүмкіндігі бар екенін білмейді. Трансформатордың бұл модификациясы теңдестіру операциясын дәлірек орындауға қабілетті. Сонымен қатар, феррит сақиналарындағы трансформаторлар транзисторлық құрылғылардың каскадтарының шығыс және кіріс кедергілерін сәйкестендіру үшін кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда белсенді және реактивті кедергілер түрленеді. Соңғысының арқасында бұл құрылғы сыйымдылықты реттеу диапазондарын өзгерту үшін пайдаланылуы мүмкін. Ауыстырылатын трансформаторлар 10 МГц-тен төмен жұмыс істейді.

Қорытынды

Кімдергеегер сіз феррит сақинасын өзіңіз қалай орау керектігін білгіңіз келсе, жоғары жиілікті феррит өзегі енгізген сериялық кедергіні өткізгіштің бірнеше бұрылысын жасау арқылы оңай арттыруға болатындығын есте ұстаған жөн. Электротехника теориясы көрсеткендей, мұндай жүйенің кедергісі бұрылыстар санының квадратына қарай артады. Бірақ бұл теорияда, бірақ іс жүзінде сурет ферромагниттік материалдардың сызықты еместігіне және олардағы жоғалтуларға байланысты біршама ерекшеленеді.

Ядродағы жұп бұрылыс кедергіні тиісінше төрт есе емес, сәл азырақ арттырады. Нәтижесінде кабельдік сүзгіге бірнеше бұрылыстар кіруі үшін үлкенірек өлшемдегі сақинаны таңдау керек. Бұл қолайлы болмаса және сым бірдей ұзындықта қалуы керек болса, бірнеше сүзгіні қолданған дұрыс.