ตัวตัดสายแกนเฟอร์ไรต์ทำงานอย่างไรเพื่อลด EMC


12

คำถามต่อไปนี้ถูกถามใน superuser: กระบอกสูบสายนั้นคืออะไร?

กระบอกสูบทำงานอย่างไร เท่าที่ฉันสามารถบอกได้แม้ว่าคุณจะวางสายไว้ที่ปลายทั้งสองด้านของสัญญาณ HF ก็ควรจะผ่านตรงไปมา

มีวงจรสมมูลที่แสดงหลักการที่ดีกว่าหรือไม่?

แก้ไข

ฉันคิดว่าคำถามของฉันคือลวดผ่านวงแหวนที่ทำจากเฟอร์ไรต์ แน่นอนว่ามีความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่มันวนรอบเฟอร์ไรต์สร้างตัวเหนี่ยวนำ (ขนาดเล็กมากตัวเหนี่ยวนำที่ต่ำมาก) ในซีรีย์ด้วยสายเคเบิล เป็นอย่างนั้นเหรอ?


2
W2AEW มีวิดีโอสาธิตที่ยอดเยี่ยมแสดงถึงผลกระทบและวัตถุประสงค์ของเฟอร์ไรท์ที่youtube.com/watch?v=81C4
IfONt3o

คำตอบ:


14

เฟอร์ไรต์ลดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการลดกระแสโหมดทั่วไป

ก่อนอื่นทำไมการลดกระแสโหมดร่วมลดรังสี หากคุณมีสายคู่ขนานสองเส้นที่มีกระแสเท่ากันและตรงข้ามนั่นคือไม่มีกระแสโหมดทั่วไปจากนั้นในระยะทางไกลเกินกว่าระยะห่างระหว่างสายอย่างมากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยสายจะถูกยกเลิก ดังนั้นจึงไม่มีสนามสุทธิดังนั้นจึงไม่มีรังสี ดูสายส่งคู่นำ

ดังนั้นวิธีที่จะลดกระแสเฟอร์ไรต์โหมดกัน? แม้ว่าลวดอาจผ่านเฟอร์ไรต์เพียงครั้งเดียว แต่ก็ยังคงเป็นตัวเหนี่ยวนำ การส่งลวดผ่านเฟอร์ไรต์เพิ่มขึ้นอีกครั้งเพียงเพิ่มการเหนี่ยวนำ คุณเห็นสิ่งนี้เป็นครั้งคราว:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่ ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แต่เนื่องจากสายเคเบิลที่เกี่ยวข้องมักจะมีขนาดใหญ่และมันยากที่จะทำกับเครื่องจักรอัตโนมัติมันจึงง่ายกว่าที่จะใช้แกนที่ใหญ่กว่า:

ดังนั้นแผนผังสายไฟที่ผ่านเฟอร์ไรต์จะมีลักษณะดังนี้:

แผนผัง

จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab

ให้ดูเพียงแค่ครึ่งหนึ่งของนี้ในการแยกเพียง กระแสใด ๆ ในAจะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กในแกนกลางเช่นเดียวกับตัวเหนี่ยวนำสามัญ ดังนั้นคุณจะได้รับอิมพีแดนซ์ที่เพิ่มขึ้นด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับที่คุณทำกับตัวเหนี่ยวนำ

เช่นเดียวกับ B ในการแยก แต่ถ้านั่นคือกระแสจะเท่ากันและตรงกันข้ามสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าแต่ละอันจะถูกยกเลิกในแกนกลาง หากไม่มีสนามแม่เหล็กแสดงว่าไม่มีการเหนี่ยวนำดังนั้นจึงไม่มีการเพิ่มความต้านทานIA=IB

ดังนั้นการจัดเรียงนี้เรียกว่าโช้คโหมดร่วมนำเสนอความต้านทานสูงต่อกระแสโหมดสามัญและความต้านทานต่ำต่อกระแสโหมดแตกต่าง ความต้านทานสูงทำให้หายใจไม่ออกป้องกันกระแสสามัญโหมดสำคัญจากการพัฒนาและเฟอร์ไรต์สำหรับการใช้งานเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้สูญเสียดังนั้นแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปจะถูกแปลงเป็นความร้อนในแกนกลางเป็นส่วนใหญ่

บนสายเคเบิลหุ้มฉนวนเฟอร์ไรต์ก็ทำสิ่งเดียวกันแม้ว่าจะมีวิธีที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย ปกติสัญญาณความถี่สูงการเดินทางบนสายเคเบิลหุ้มฉนวนจะถูกบังคับให้เดินทางที่ด้านนอกของโล่โดยผิวผล อย่างไรก็ตามหากมีกระแสในทิศทางเดียวของตัวนำภายในโล่จากนั้นกระแสกลับบนโล่จะถูกดึงไปยังพื้นผิวด้านในของโล่ มันเป็นในผลกรงฟาราเดย์แต่ในกรณีนี้เราจะทำให้เขตข้อมูลจากภายในจากการออกมากกว่าเขตข้อมูลจากภายนอกได้รับใน. ดูคู่สาย

อย่างไรก็ตามวิธีนี้ใช้ได้เฉพาะในกรณีที่มีกระแสเท่ากันและตรงข้ามกับโล่และตัวนำในนั้น กระแสโล่ใด ๆ ที่ไม่สมดุลโดยตัวนำกระแสไฟฟ้าภายในจะเดินทางไปด้านนอกของตัวป้องกัน ถ้าเฟอร์ไรต์ถูกยึดไว้รอบ ๆ สายเคเบิลสิ่งนี้จะเป็นตัวเหนี่ยวนำ แต่ตัวเหนี่ยวนำนี้จะเห็นได้เฉพาะกระแสที่ด้านนอกของโล่และนี่คือกระแสที่คุณไม่ต้องการเพราะมันมีอยู่เฉพาะเมื่อมีกระแสโหมดทั่วไปและพวกมันเป็นกระแสเดียวที่มีเขตภายนอก กับสายเคเบิลและทำให้ศักยภาพในการแผ่กระจาย


3

มันเป็นตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไป - อันเดียวด้วยการเลี้ยวเดียว สัญญาณที่แตกต่างกันไม่ได้รับผลกระทบสัญญาณโหมดทั่วไปจะถูกลดทอน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

วัสดุเฟอร์ไรต์ที่ใช้ในสิ่งเหล่านี้มีความต้านทานสูงต่อสัญญาณความถี่สูง (MHz และสูงกว่า) ซึ่งเป็นสาเหตุที่มักจะเห็นพวกมันบนสายไฟ DC และสายริบบิ้นที่มีสัญญาณความถี่ค่อนข้างต่ำ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


ดังนั้นลวดผ่านรอบแกนหรือมีวงแหวนของเฟอร์ไรต์รอบเส้นลวดหรือไม่? นั่นคือมันทำหน้าที่เหมือนมีตัวเหนี่ยวนำแบบอนุกรมที่มีสายเคเบิลหรือไม่ (เคเบิลหมุนรอบแกนเฟอร์ไรต์) หรือมีวูดูอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องหรือไม่?
medivh

เพียงแค่ผ่านครั้งเดียวผ่านแกนกลางก็คือ 'การเลี้ยว' อย่างมีประสิทธิภาพ บางครั้งพวกมันจะวนรอบเฟอร์ไรต์หลายครั้งหากมีพื้นที่ว่าง ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ยังคงเป็นโหมดทำให้หายใจไม่ออก
Adam Lawrence
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.