Feritni prsten - šta je to? Kako napraviti feritni prsten s vlastitim rukama?

Svaki od nas video je male cilindre na kablovima za napajanje ili na kablovima za pomirenje elektronskih uređaja. Mogu se naći na najčešćim računarskim sistemima, kako u kancelariji, tako iu kući, na krajevima žica koje povezuju sistemsku jedinicu sa tastaturom, mišem, monitorom, štampačem, skenerom itd. Ovaj element se naziva "feritni prsten" (ili Feritni filter). U ovom članku ćemo shvatiti zašto računari i proizvođači visokofrekventne opreme svojim proizvodima kablova opremaju ovim elementima.

Glavna svrha

Feritni prsten može smanjiti efekat radio frekvencija i elektromagnetnih smetnji na signal koji se prenosi preko žice. Dugi signalni i energetski kablovi računara i druge energetske opreme imaju parazitska svojstva, tj. Oni rade kao antene. Oni vrlo efikasno zrače u vanjsko okruženje različite buke koje se stvaraju unutar uređaja, čime stvaraju smetnje na radio stanicama prilikom prijema radio signala i druge elektronske opreme. Nasuprot tome, uzimajući ometanje iz vazduha iz radio-predajnih uređaja, računar ili drugi elektronski uređaj mo¾e kvariti. Ovde da eliminišete ovaj fenomen i koristite feritni prsten koji se nosi na napojnom ili odgovarajućem kablu.

Fizičke osobine

Ferit je feromagnet koji ne vrši električnu struju, odnosno, u stvari, to je magnetni izolator. U ovom materijalu strujne struje nisu stvorene , pa stoga se vrlo brzo obnavlja - vremenom sa frekvencijom spoljnih elektromagnetnih polja. Ova svojina materijala je osnova za efikasnu zaštitu elektronskih uređaja. Feritni prsten, montiran na kablu, može stvoriti veliku aktivnu impedanciju za in-fazne struje.

Ovaj materijal je formiran iz hemijskog sastava oksida gvožđa sa oksidima drugih metala. Ima jedinstvene magnetske karakteristike i nisku električnu provodljivost. Zbog toga feriti praktično nemaju konkurente među drugim magnetnim materijalima u visokofrekventnoj tehnologiji. Feritni prstenovi od 2000 nm značajno povećavaju induktivnost kabla (nekoliko stotina ili hiljada puta), što omogućava suzbijanje visokofrekventnih smetnji. Ovaj element se instalira na vrpcu tokom proizvodnje ili se urezuje u dva polukruža, stavlja se na žicu odmah nakon proizvodnje. Feritni filter upakovan je u plastičnu masku. Ako ga isečete, možete videti unutar komada metala.

Da li vam je potreban feritni filter? Ili je ovo još jedna prevara?

Računari su veoma "bučni" uređaji (u elektromagnetskom planu). Dakle, matična ploča unutar sistemske jedinice može oscilirati na frekvenciji jednog kilohertza. Tastatura poseduje mikročip koji takođe radi na visokoj frekvenciji. Sve ovo dovodi do tzv. Generacije radio šuma u blizini sistema. U većini slučajeva eliminišu se zaštitom ploče od elektromagnetnih polja sa metalnim kućištem. Međutim, drugi izvor buke je bakarne žice koje povezuju različite uređaje. Zapravo, oni djeluju kao dugačke antene koje prikupljaju signale iz kablova druge radio i televizijske opreme i utiču na rad sopstvenog uređaja. Feritni filter eliminiše elektromagnetnu buku i signale emitovanja. Ovi elementi transformišu elektromagnetne visokofrekventne oscilacije u termičku energiju. Zato su instalirani na krajevima većine kablova.

Kako odabrati pravi feritni filter

Da biste svojom rukom instalirali feritni prsten na vašem kablu, morate razumjeti vrste ovih proizvoda. Na kraju krajeva, zavisno od vrste žice i njegove debljine, zavisi koji filter (od kojih materijala) će biti potrebno koristiti. Na primjer, prsten koji je montiran na višeznačnom kablu (kabl za napajanje, prenos podataka, video ili USB interfejs) stvara takozvani fazni transformator na ovom dijelu koji prolazi antifazne signale koji nose korisne informacije, a također odražavaju interferencije u zajedničkom režimu. U ovom slučaju, neophodno je koristiti ferit koji ne absorbuje, kako bi se izbjeglo kršenje prenosa informacija i feromaterijal sa većom frekvencijom. Ali feritne prstenje na kablu antene je poželjno odabrati od materijala koji će rasipati visokofrekventnu buku, umjesto da ih ponovo reflektuje u žici. Kao što vidite, pogrešno odabrani proizvod može pogoršati performanse vašeg uređaja.

Feritni cilindri

Najgluplji feritni cilindri su najefikasniji u suočavanju sa smetnjama. Međutim, treba imati na umu da su previše gusti filteri veoma neprijatni za korištenje, a rezultati njihovog rada u praksi će se teško razlikovati od onih malih dimenzija. Uvijek koristite filtere optimalnih dimenzija: unutrašnji prečnik idealno odgovara žici, a njegova širina treba odgovarati širini kablovskog konektora.

Ne zaboravite da ne samo feritni filteri pomažu u borbi protiv buke. Na primjer, radi bolje provodljivosti, preporučuje se korištenje kabla sa velikim poprečnim presekom. Prilikom izbora dužine kabla, nemojte napraviti veliku marginu dužina između priključenih uređaja. Pored toga, loš kvalitet povezivanja žice i konektora može takođe biti izvor interferencije.

Označavanje feritnih prstena

Najčešće korišćeni tip obeležavanja feritnih prstena je sledeći: K D × d × H, gde:

- K je skraćenica za reč "ring";

- D - spoljni prečnik proizvoda;

D je unutrašnji prečnik feritnog prstena;

- N - visina filtera.

Pored ukupnih dimenzija proizvoda, tip feromagnetnog materijala je kodiran u oznakama. Primer zapisa može imati sljedeći oblik: M20BH-1 K 4x2.5x1.6. Druga polovina odgovara ukupnim dimenzijama prstena, a inicijalna magnetna permeabilnost (20 μ _i ) je šifrovana u prvom. Pored ovih parametara, u referentnom opisu, svaki proizvođač označava kritičnu frekvenciju, parametre petlje histereze, otpornost i temperaturu Kuria za određeni proizvod.

Kako drugačije koristiti feritne prstenje

Pored poznate primene kao visokofrekventne zaštite, feromagnetni materijali se koriste za proizvodnju transformatora. Često se mogu videti u računarskim jedinicama za napajanje . Poznato je da je transformator na feritnom prstenu vrlo efikasan u balansiranim mješalicima. Međutim, ne svi znaju da postoji mogućnost "istezanja" balansiranja. Ova modifikacija transformatora je u stanju da preciznije izvodi balansiranje. Osim toga, transformatori na feritnim prstenovima se široko koriste za usklađivanje izlaznih i ulaznih impedanci kaskada tranzistorskih uređaja. Istovremeno, aktivni i reaktivni otpori se transformišu . Zahvaljujući drugom, ovaj uređaj se može koristiti za promjenu opsega podešavanja kapaciteta. "Stretch" transformatori dobro rade na frekvencijama ispod 10 MHz.

Zaključak

Za one koji su zainteresovani da samostalno vuče feritni prsten, treba imati u vidu da se serijska impedancija, koja je uvedena od strane visokofrekventnog feritnog jezgra, lako može povećati tako što će na njega napraviti nekoliko obrta provodnika. Kao što je predložila teorija elektrotehnike, impedancija takvog sistema će se povećavati srazmerno kvadratu broja okreta. Ali ovo je u teoriji, ali u praksi je slika nešto drugačija zbog nelinearnosti feromagnetnih materijala i gubitaka u njima.

Par okretanja na jezgru povećava impedanciju ne četiri puta, kao što bi trebalo, ali nešto manje. Kao rezultat toga, kako bi se omogućilo da se nekoliko okreta uklapaju u filter za kablove, treba izabrati prsten značajno veće veličine. Ako je ovo neprihvatljivo, a žica bi trebala ostati iste dužine, bolje je primijeniti nekoliko filtera.