Feritový prsten - co to je? Jak vyrobit feritový prsten s vlastními rukama?

Každý z nás viděl na napájecích šňůrách nebo na koordinačních kabelech elektronických zařízení malé válce. Ty lze nalézt na většině běžných počítačových systémů, a to jak v kanceláři a doma, na koncích drátů, které spojují systémovou jednotku do klávesnice, myš, monitor, tiskárna, skener, atd. D. Tento prvek se nazývá „ferit“ (nebo feritový filtr). V tomto článku zjistíme, proč počítače a výrobci vysokofrekvenčních zařízení vybavují své kabelové výrobky uvedenými prvky.

Hlavní účel

Feritový prstenec je schopen snížit vliv rádiové frekvence a elektromagnetického rušení na signál, který se přenáší přes drát. Dlouhé signální a napájecí kabely počítačového i jiného napájecího zařízení mají parazitní vlastnosti, tj. Fungují jako antény. Vysílají velmi efektivně do vnějšího prostředí různé hluky, které jsou vytvořeny uvnitř zařízení, čímž dochází k rušení rádiových stanic při přijímání rádiového signálu a na jiné elektronické zařízení. Naopak, rušením ze vzduchu z radiových vysílačů může dojít k poruše počítače nebo jiného elektronického zařízení. Zde odstraňte tento jev a použijte feritový kroužek, který se nosí na napájecím nebo odpovídajícím kabelu.

Fyzikální vlastnosti

Ferit je feromagnet, který nevede elektrický proud, to je ve skutečnosti magnetický izolátor. V tomto materiálu nejsou vytvořeny vířivé proudy, a proto se velmi rychle otáčí - v čase s frekvencí vnějších elektromagnetických polí. Tato vlastnost materiálu je základem pro účinnou ochranu elektronických zařízení. Feritový kroužek, namontovaný na kabelu, může vytvořit velkou aktivní impedanci pro fázové proudy.

Tento materiál je tvořen chemickou sloučeninou oxidů železa s oxidy jiných kovů. Má jedinečné magnetické vlastnosti a nízkou elektrickou vodivost. Z tohoto důvodu ferity prakticky nemají konkurenci mezi jinými magnetickými materiály ve vysokofrekvenční technologii. Feritové kroužky o délce 2000 nm výrazně zvyšují indukčnost kabelu (několik set nebo tisíckrát), což zajišťuje potlačení vysokofrekvenčního šumu. Tento prvek je instalován na kabel během jeho výroby nebo rozřezaný na dva polokruhy je umístěn na kabel bezprostředně po jeho výrobě. Feritový filtr je zabalen do plastového pouzdra. Pokud je řežete, můžete vidět uvnitř kus kovu.

Potřebujete feritový filtr? Nebo je to další podvod?

Počítače jsou velmi "hlučné" (v elektromagnetickém plánu) zařízení. Takže základní deska uvnitř systémové jednotky může oscilovat frekvencí jednoho kilohertu. Klávesnice má mikročip, který pracuje také s vysokou frekvencí. To vše vede k tzv. Generování rádiového šumu v blízkosti systému. Ve většině případů jsou eliminovány stíněním desky z elektromagnetických polí s kovovým pouzdrem. Dalším zdrojem šumu jsou měděné kabely, které propojují různá zařízení. Ve skutečnosti působí jako dlouhé antény, které zachycují signály z kabelů jiných rádiových a televizních zařízení a ovlivňují činnost "vlastního" zařízení. Feritový filtr eliminuje signály elektromagnetického šumu a vysílání. Tyto prvky transformují elektromagnetické vysokofrekvenční oscilace na tepelnou energii. Proto jsou instalovány na koncích většiny kabelů.

Jak vybrat správný feritový filtr

Chcete-li nainstalovat feritový kroužek na kabel s vlastními rukama, musíte pochopit typy těchto výrobků. Koneckonců, závisí na druhu drátu a jeho tloušťce, závisí na tom, který filtr (z jakého materiálu) bude nutné použít. Například kroužek je namontován na více-žilového kabelu (napájecí kabel, data, video, nebo USB-rozhraní), vytváří tzv fáze transformátor, který vysílá protifázi signály v této oblasti, přičemž je užitečné informace, ale také odráží hluk společného režimu. V tomto případě je nutné použít neabsorbující ferit, aby nedošlo k porušení přenosu informací a ferromateriálu s vyšší frekvencí. Ale feritové kroužky anténní kabel výhodně vybrané z materiálu, který bude tlumit vysokofrekvenční šum, než odrážet zpět do vodiče. Jak vidíte, špatně vybraný produkt může zhoršit výkon vašeho zařízení.

Feritové válce

Nejsilnější feritové válce jsou nejúčinnější při řešení rušení. Je však třeba mít na paměti, že příliš objemné filtry jsou velmi nevhodné k použití a výsledky jejich práce se v praxi sotva liší od těch, které jsou o něco menší. Vždy používejte filtry optimálních rozměrů: vnitřní průměr by měl ideálně odpovídat drátu a jeho šířka by měla odpovídat šířce konektoru kabelu.

Nezapomínejte, že nejen feritové filtry pomáhají bojovat proti hluku. Například pro lepší vodivost se doporučuje použít kabel s velkým průřezem. Při výběru délky kabelu neprovádějte mezi připojenými zařízeními značnou vzdálenost. Navíc špatná kvalita spojení mezi vodičem a konektorem může být také zdrojem rušení.

Označení feritových kroužků

Nejvíce používaný typ značení feritových kroužků má tuto podobu: K D × d × H, kde:

- K je zkratka pro slovo "ring";

- D - vnější průměr výrobku;

- d je vnitřní průměr feritového kruhu;

- H je výška filtru.

Navíc k celkovým rozměrům výrobku je kód označen typ feromagnetického materiálu. Příklad záznamu může mít následující podobu: M20BH-1 K 4x2.5x1.6. Druhá polovina odpovídá celkovým rozměrům kroužku a první je šifrována s počáteční magnetickou propustností (20 mu-_i). Kromě těchto parametrů v popisu popisuje každý výrobce kritickou frekvenci, parametry hystereze smyčky, odpor a teplota Curie pro konkrétní produkt.

Jak jinak používat feritové kroužky

Kromě dobře známého použití jako vysokofrekvenční ochrany, feromagnetických materiálů použitý k výrobě transformátorů. Mohou být často vidět v napájecí zdroje počítače techniky. Je dobře známo, že transformátor na feritovém prstenci je velmi účinný u vyvážených mixérů. Ne každý však ví, že existuje možnost "roztahování" vyvažování. Tato modifikace transformátoru je schopna provést vyvažovací operaci přesněji. Kromě toho jsou transformátory na feritových kroužcích široce používány pro přizpůsobení výstupní a vstupní impedance kaskád tranzistorových zařízení. V tomto případě jsou aktivní a reaktivní odolnost. Díky němu lze toto zařízení použít ke změně rozsahu nastavení kapacity. Transformátory "Stretch" fungují dobře při frekvencích pod 10 MHz.

Závěr

Zájemci o tom, jak hojení feritové samostatně, je třeba poznamenat, že řada impedance, která zavedla vysokofrekvenční feritová jádra, můžete snadno zvýšit, pokud ji o několik závitů vodiče dělat. Jak navrhuje teorie elektrotechniky, impedance takového systému se zvýší v poměru k čtverci počtu otáček. Ale to je teoreticky, ale v praxi se obraz poněkud liší kvůli nelinearitě feromagnetických materiálů a ztrátám v nich.

Pár otáček na jádru zvyšuje impedanci ne čtyřikrát, jak to má být, ale o něco méně. V důsledku toho, s cílem umístit více závitů v kabelu by filtr by měl být zvolen záměrně větší velikost kruhu. Pokud je to nepřijatelné a vodič by měl zůstat na stejné délce, je lepší použít několik filtrů.