ఫిల్టర్ కెపాసిటర్లు, కామన్-మోడ్ ఇండక్టర్లు మరియు మాగ్నెటిక్ పూసలు EMC డిజైన్ సర్క్యూట్లలో సాధారణ వ్యక్తులు మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తొలగించడానికి మూడు శక్తివంతమైన సాధనాలు కూడా.
సర్క్యూట్‌లో ఈ ముగ్గురి పాత్ర గురించి, చాలా మంది ఇంజనీర్లు అర్థం చేసుకోలేదని నేను నమ్ముతున్నాను, ఈ వ్యాసంలో మూడు EMCలను తొలగించే సూత్రం యొక్క వివరణాత్మక విశ్లేషణను డిజైన్ నుండి పొందుపరిచారు.
1.ఫిల్టర్ కెపాసిటర్
అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేసే దృక్కోణం నుండి కెపాసిటర్ యొక్క ప్రతిధ్వని అవాంఛనీయమైనప్పటికీ, కెపాసిటర్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఎల్లప్పుడూ హానికరం కాదు.
ఫిల్టర్ చేయవలసిన శబ్దం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయించినప్పుడు, కెపాసిటర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని సర్దుబాటు చేయవచ్చు, తద్వారా ప్రతిధ్వని బిందువు భంగం ఫ్రీక్వెన్సీపై మాత్రమే వస్తుంది.
ఆచరణాత్మక ఇంజనీరింగ్‌లో, ఫిల్టర్ చేయవలసిన విద్యుదయస్కాంత శబ్దం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ తరచుగా వందల MHz వరకు లేదా 1GHz కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అటువంటి అధిక పౌనఃపున్య విద్యుదయస్కాంత శబ్దం కోసం, సమర్థవంతంగా ఫిల్టర్ చేయడానికి త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగించడం అవసరం.
సాధారణ కెపాసిటర్లు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాన్ని సమర్థవంతంగా ఫిల్టర్ చేయలేకపోవడానికి రెండు కారణాలు ఉన్నాయి:
(1) ఒక కారణం ఏమిటంటే, కెపాసిటర్ లీడ్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ కెపాసిటర్ రెసొనెన్స్‌కు కారణమవుతుంది, ఇది అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌కు పెద్ద అవరోధాన్ని అందిస్తుంది మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ యొక్క బైపాస్ ప్రభావాన్ని బలహీనపరుస్తుంది;
(2) మరొక కారణం ఏమిటంటే, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ను కలుపుతున్న వైర్ల మధ్య పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్, వడపోత ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది.
త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్ అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాన్ని సమర్థవంతంగా ఫిల్టర్ చేయగలగడానికి కారణం, త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్‌కు లీడ్ ఇండక్టెన్స్ కెపాసిటర్ రెసొనెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీకి కారణమయ్యే సమస్య చాలా తక్కువగా ఉండటమే కాదు.
మరియు త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్‌ను నేరుగా మెటల్ ప్యానెల్‌పై ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు, మెటల్ ప్యానెల్‌ను ఉపయోగించి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఐసోలేషన్ పాత్రను పోషిస్తుంది. అయితే, త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, శ్రద్ధ వహించాల్సిన సమస్య ఇన్‌స్టాలేషన్ సమస్య.
త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్ యొక్క అతిపెద్ద బలహీనత ఏమిటంటే అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత ప్రభావ భయం, ఇది త్రూ-కోర్ కెపాసిటర్‌ను మెటల్ ప్యానెల్‌కు వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు చాలా ఇబ్బందులను కలిగిస్తుంది.
వెల్డింగ్ సమయంలో చాలా కెపాసిటర్లు దెబ్బతింటాయి. ముఖ్యంగా ప్యానెల్‌పై పెద్ద సంఖ్యలో కోర్ కెపాసిటర్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేయాల్సి వచ్చినప్పుడు, నష్టం ఉన్నంత వరకు, దానిని రిపేర్ చేయడం కష్టం, ఎందుకంటే దెబ్బతిన్న కెపాసిటర్‌ను తొలగించినప్పుడు, అది సమీపంలోని ఇతర కెపాసిటర్‌లకు నష్టం కలిగిస్తుంది.
2. సాధారణ మోడ్ ఇండక్టెన్స్
EMC ఎదుర్కొనే సమస్యలు ఎక్కువగా సాధారణ మోడ్ జోక్యం కాబట్టి, సాధారణ మోడ్ ఇండక్టర్లు కూడా మనం సాధారణంగా ఉపయోగించే శక్తివంతమైన భాగాలలో ఒకటి.
కామన్ మోడ్ ఇండక్టర్ అనేది ఫెర్రైట్‌ను కోర్‌గా కలిగి ఉన్న ఒక కామన్ మోడ్ ఇంటర్‌ఫెరెన్స్ సప్రెషన్ పరికరం, ఇది ఒకే పరిమాణంలో ఉన్న రెండు కాయిల్స్ మరియు ఒకే సంఖ్యలో మలుపులను ఒకే ఫెర్రైట్ రింగ్ మాగ్నెటిక్ కోర్‌పై సుష్టంగా చుట్టి నాలుగు-టెర్మినల్ పరికరాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది కామన్ మోడ్ సిగ్నల్‌కు పెద్ద ఇండక్టెన్స్ సప్రెషన్ ప్రభావాన్ని మరియు డిఫరెన్షియల్ మోడ్ సిగ్నల్‌కు చిన్న లీకేజ్ ఇండక్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
సూత్రం ఏమిటంటే, సాధారణ మోడ్ కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, అయస్కాంత వలయంలోని అయస్కాంత ప్రవాహం ఒకదానికొకటి అతివ్యాప్తి చెందుతుంది, తద్వారా గణనీయమైన ఇండక్టెన్స్ ఉంటుంది, ఇది సాధారణ మోడ్ కరెంట్‌ను నిరోధిస్తుంది మరియు రెండు కాయిల్స్ అవకలన మోడ్ కరెంట్ ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు, అయస్కాంత వలయంలోని అయస్కాంత ప్రవాహం ఒకదానికొకటి రద్దు చేసుకుంటుంది మరియు దాదాపు ఇండక్టెన్స్ ఉండదు, కాబట్టి అవకలన మోడ్ కరెంట్ అటెన్యుయేషన్ లేకుండా వెళ్ళవచ్చు.
అందువల్ల, కామన్ మోడ్ ఇండక్టర్ బ్యాలెన్స్‌డ్ లైన్‌లోని కామన్ మోడ్ జోక్యం సిగ్నల్‌ను సమర్థవంతంగా అణచివేయగలదు, కానీ డిఫరెన్షియల్ మోడ్ సిగ్నల్ యొక్క సాధారణ ప్రసారంపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపదు.
సాధారణ మోడ్ ఇండక్టర్లు తయారు చేయబడినప్పుడు ఈ క్రింది అవసరాలను తీర్చాలి:
(1) కాయిల్ కోర్‌పై గాయపడిన వైర్లను ఇన్సులేట్ చేయాలి, తద్వారా తక్షణ ఓవర్‌వోల్టేజ్ ప్రభావంతో కాయిల్ మలుపుల మధ్య బ్రేక్‌డౌన్ షార్ట్ సర్క్యూట్ జరగదు;
(2) కాయిల్ తక్షణ పెద్ద కరెంట్ ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు, అయస్కాంత కోర్ సంతృప్తంగా ఉండకూడదు;
(3) తక్షణ ఓవర్‌వోల్టేజ్ ప్రభావంతో రెండింటి మధ్య విచ్ఛిన్నం కాకుండా ఉండటానికి కాయిల్‌లోని అయస్కాంత కోర్‌ను కాయిల్ నుండి ఇన్సులేట్ చేయాలి;
(4) కాయిల్ యొక్క పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌ను తగ్గించడానికి మరియు తాత్కాలిక ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ను ప్రసారం చేసే కాయిల్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, కాయిల్‌ను వీలైనంత వరకు ఒకే పొరలో చుట్టాలి.
సాధారణ పరిస్థితులలో, ఫిల్టర్ చేయడానికి అవసరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ ఎంపికపై శ్రద్ధ చూపుతున్నప్పుడు, సాధారణ-మోడ్ ఇంపెడెన్స్ పెద్దదిగా ఉంటే, మంచిది, కాబట్టి మనం సాధారణ-మోడ్ ఇండక్టర్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు పరికర డేటాను చూడాలి, ప్రధానంగా ఇంపెడెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ కర్వ్ ప్రకారం.
అదనంగా, ఎంచుకునేటప్పుడు, సిగ్నల్‌పై డిఫరెన్షియల్ మోడ్ ఇంపెడెన్స్ ప్రభావంపై శ్రద్ధ వహించండి, ప్రధానంగా డిఫరెన్షియల్ మోడ్ ఇంపెడెన్స్‌పై దృష్టి పెట్టండి, ముఖ్యంగా హై-స్పీడ్ పోర్ట్‌లకు శ్రద్ధ వహించండి.
3. అయస్కాంత పూస
డిజిటల్ సర్క్యూట్ EMC డిజైన్ ప్రక్రియలో, మేము తరచుగా అయస్కాంత పూసలను ఉపయోగిస్తాము, ఫెర్రైట్ పదార్థం ఇనుము-మెగ్నీషియం మిశ్రమం లేదా ఇనుము-నికెల్ మిశ్రమం, ఈ పదార్థం అధిక అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉంటుంది, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక నిరోధకత ఉత్పత్తి చేయబడిన కెపాసిటెన్స్ విషయంలో కాయిల్ వైండింగ్ మధ్య ఇండక్టర్ కావచ్చు.
ఫెర్రైట్ పదార్థాలను సాధారణంగా అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద వాటి ప్రధాన ఇండక్టెన్స్ లక్షణాలు లైన్‌లో నష్టాన్ని చాలా తక్కువగా చేస్తాయి. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద, అవి ప్రధానంగా రియాక్టెన్స్ లక్షణ నిష్పత్తులు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీతో మారుతాయి. ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, ఫెర్రైట్ పదార్థాలను రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌లకు అధిక పౌనఃపున్య అటెన్యూయేటర్‌లుగా ఉపయోగిస్తారు.
నిజానికి, ఫెర్రైట్ నిరోధకత మరియు ఇండక్టెన్స్ యొక్క సమాంతరానికి బాగా సమానం, తక్కువ పౌనఃపున్యం వద్ద ఇండక్టర్ ద్వారా నిరోధకత షార్ట్-సర్క్యూట్ చేయబడుతుంది మరియు అధిక పౌనఃపున్యం వద్ద ఇండక్టర్ ఇంపెడెన్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా కరెంట్ అంతా నిరోధకత గుండా వెళుతుంది.
ఫెర్రైట్ అనేది ఒక వినియోగ పరికరం, దానిపై అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మారుస్తారు, ఇది దాని విద్యుత్ నిరోధక లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఫెర్రైట్ అయస్కాంత పూసలు సాధారణ ఇండక్టర్ల కంటే మెరుగైన అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ వడపోత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.
ఫెర్రైట్ అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది చాలా తక్కువ నాణ్యత కారకం కలిగిన ఇండక్టర్‌కు సమానం, కాబట్టి ఇది విస్తృత పౌనఃపున్య పరిధిలో అధిక అవరోధాన్ని నిర్వహించగలదు, తద్వారా అధిక పౌనఃపున్య వడపోత సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో, ఇంపెడెన్స్ ఇండక్టెన్స్‌తో కూడి ఉంటుంది. తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, R చాలా చిన్నది మరియు కోర్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇండక్టెన్స్ పెద్దది. L ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్యం ప్రతిబింబం ద్వారా అణచివేయబడుతుంది. మరియు ఈ సమయంలో, అయస్కాంత కోర్ యొక్క నష్టం చిన్నది, మొత్తం పరికరం తక్కువ నష్టం, ఇండక్టర్ యొక్క అధిక Q లక్షణాలు, ఈ ఇండక్టర్ ప్రతిధ్వనిని కలిగించడం సులభం, కాబట్టి తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో, కొన్నిసార్లు ఫెర్రైట్ మాగ్నెటిక్ పూసలను ఉపయోగించిన తర్వాత మెరుగైన జోక్యం ఉండవచ్చు.
అధిక పౌనఃపున్య బ్యాండ్‌లో, ఇంపెడెన్స్ రెసిస్టెన్స్ భాగాలతో కూడి ఉంటుంది. ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ, అయస్కాంత కోర్ యొక్క పారగమ్యత తగ్గుతుంది, ఫలితంగా ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ తగ్గుతుంది మరియు ఇండక్టివ్ రియాక్టెన్స్ భాగం తగ్గుతుంది.
అయితే, ఈ సమయంలో, అయస్కాంత కోర్ యొక్క నష్టం పెరుగుతుంది, నిరోధక భాగం పెరుగుతుంది, ఫలితంగా మొత్తం అవరోధం పెరుగుతుంది మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ఫెర్రైట్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, విద్యుదయస్కాంత జోక్యం గ్రహించబడుతుంది మరియు ఉష్ణ వెదజల్లే రూపంలోకి మార్చబడుతుంది.
ఫెర్రైట్ సప్రెషన్ భాగాలు ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డులు, విద్యుత్ లైన్లు మరియు డేటా లైన్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి ప్రింటెడ్ బోర్డు యొక్క పవర్ కార్డ్ యొక్క ఇన్లెట్ చివరన ఫెర్రైట్ సప్రెషన్ ఎలిమెంట్ జోడించబడుతుంది.
ఫెర్రైట్ మాగ్నెటిక్ రింగ్ లేదా మాగ్నెటిక్ బీడ్ ప్రత్యేకంగా సిగ్నల్ లైన్లు మరియు పవర్ లైన్లపై అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యం మరియు పీక్ జోక్యాన్ని అణిచివేసేందుకు ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ డిశ్చార్జ్ పల్స్ జోక్యాన్ని గ్రహించే సామర్థ్యాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది.చిప్ మాగ్నెటిక్ పూసలు లేదా చిప్ ఇండక్టర్ల వాడకం ప్రధానంగా ఆచరణాత్మక అప్లికేషన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
చిప్ ఇండక్టర్లను రెసొనెంట్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగిస్తారు. అనవసరమైన EMI శబ్దాన్ని తొలగించాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు, చిప్ మాగ్నెటిక్ పూసలను ఉపయోగించడం ఉత్తమ ఎంపిక.
చిప్ మాగ్నెటిక్ పూసలు మరియు చిప్ ఇండక్టర్ల అప్లికేషన్
చిప్ ఇండక్టర్లు:రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) మరియు వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్‌లు, సమాచార సాంకేతిక పరికరాలు, రాడార్ డిటెక్టర్లు, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, సెల్యులార్ ఫోన్‌లు, పేజర్‌లు, ఆడియో పరికరాలు, వ్యక్తిగత డిజిటల్ అసిస్టెంట్లు (PDAలు), వైర్‌లెస్ రిమోట్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లు మరియు తక్కువ-వోల్టేజ్ విద్యుత్ సరఫరా మాడ్యూల్స్.
చిప్ మాగ్నెటిక్ పూసలు:క్లాక్-జనరేటింగ్ సర్క్యూట్‌లు, అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ సర్క్యూట్‌ల మధ్య వడపోత, I/O ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ అంతర్గత కనెక్టర్లు (సీరియల్ పోర్ట్‌లు, సమాంతర పోర్ట్‌లు, కీబోర్డ్‌లు, ఎలుకలు, సుదూర టెలికమ్యూనికేషన్‌లు, లోకల్ ఏరియా నెట్‌వర్క్‌లు వంటివి), జోక్యానికి గురయ్యే RF సర్క్యూట్‌లు మరియు లాజిక్ పరికరాలు, విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌లు, కంప్యూటర్‌లు, ప్రింటర్లు, వీడియో రికార్డర్‌లు (VCRS), టెలివిజన్ వ్యవస్థలు మరియు మొబైల్ ఫోన్‌లలో EMI శబ్ద అణచివేతలో అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ నిర్వహించిన జోక్యాన్ని వడపోత.
అయస్కాంత పూస యొక్క యూనిట్ ఓంలు, ఎందుకంటే అయస్కాంత పూస యొక్క యూనిట్ ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం వద్ద ఉత్పత్తి చేసే అవరోధానికి అనుగుణంగా నామమాత్రంగా ఉంటుంది మరియు అవరోధం యొక్క యూనిట్ కూడా ఓంలు.
అయస్కాంత పూస DATASHEET సాధారణంగా వక్రరేఖ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఇంపెడెన్స్ లక్షణాలను అందిస్తుంది, సాధారణంగా 100MHz ప్రమాణంగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, అయస్కాంత పూస యొక్క ఇంపెడెన్స్ 1000 ఓమ్‌లకు సమానమైనప్పుడు 100MHz ఫ్రీక్వెన్సీ ఉన్నప్పుడు.
మనం ఫిల్టర్ చేయాలనుకుంటున్న ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ కోసం, అయస్కాంత పూస యొక్క ఇంపెడెన్స్ ఎంత పెద్దదిగా ఉంటే అంత మంచిది, సాధారణంగా 600 ఓం ఇంపెడెన్స్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎంచుకోండి.
అదనంగా, అయస్కాంత పూసలను ఎన్నుకునేటప్పుడు, అయస్కాంత పూసల ప్రవాహానికి శ్రద్ధ చూపడం అవసరం, దీనిని సాధారణంగా 80% తగ్గించాలి మరియు పవర్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించినప్పుడు వోల్టేజ్ డ్రాప్‌పై DC ఇంపెడెన్స్ ప్రభావాన్ని పరిగణించాలి.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-24-2023
