Introdução à aplicação de contas magnéticas na fonte de alimentação EMC Design
A EMC se tornou uma questão quente e difícil no design e fabricação eletrônicos de hoje. O problema da EMC em aplicações práticas é muito complexo e não pode ser resolvido apenas pelo conhecimento teórico. Ele depende mais da experiência prática dos engenheiros eletrônicos. Para abordar melhor a questão da EMC dos produtos eletrônicos, as principais considerações incluem aterramento, design da placa de circuito e PCB, design de cabos, design de blindagem e outros problemas relacionados.
Este artigo explica a importância de contas magnéticas no aspecto EMC das fontes de alimentação do modo de comutador, introduzindo seus princípios e características básicas, a fim de fornecer mais e melhores opções para os designers de produtos para fonte de alimentação do modo de comutação ao projetar novos produtos.
1. Componente de supressão de interferência eletromagnética de ferrita
A ferrita é um material ferromagnético com uma estrutura de rede cúbica. Seu processo de fabricação e propriedades mecânicas são semelhantes à cerâmica, e sua cor é preta cinza. Um tipo de núcleo magnético comumente usado nos filtros de interferência eletromagnética é o material de ferrita, e muitos fabricantes fornecem materiais de ferrita projetados especificamente para a supressão de interferência eletromagnética. A característica deste material é uma perda de frequência muito alta. Os parâmetros de desempenho mais importantes para a ferrita usados para suprimir a interferência eletromagnética são a permeabilidade magnética μ e a densidade de fluxo magnético de saturação BS. A permeabilidade magnética μ pode ser expressa como um número complexo, com a parte real formando a indutância e a parte imaginária representando a perda, que aumenta com a frequência. Portanto, seu circuito equivalente é um circuito em série que consiste em um indutor L e um resistor r, ambos funções de frequência. Quando o fio passa por esse núcleo de ferrita, a impedância da indutância formada aumenta com o aumento da frequência na forma, mas o mecanismo é completamente diferente em diferentes frequências.
Na faixa de baixa frequência, a impedância é composta pela reatância indutiva da indutância. Em baixas frequências, R é muito pequeno e a permeabilidade magnética do núcleo magnética é alta, resultando em uma grande indutância. L desempenha um papel importante, e a interferência eletromagnética é refletida e suprimida; E neste momento, a perda do núcleo magnético é relativamente pequena, e todo o dispositivo é uma baixa perda e alto indutor de q, que é propenso a ressonância. Portanto, na faixa de baixa frequência, às vezes pode ocorrer aumento de interferência após o uso de contas de ferrite.
Na faixa de alta frequência, a impedância é composta de componentes de resistência. À medida que a frequência aumenta, a permeabilidade magnética do núcleo magnético diminui, resultando em uma diminuição na indutância do indutor e uma diminuição no componente de impedância indutiva. No entanto, neste momento, a perda do núcleo magnético aumenta e o componente de resistência aumenta, levando a um aumento na impedância total. Quando os sinais de alta frequência passam pela ferrita, a interferência eletromagnética é absorvida e convertida em energia térmica para dissipação.
Os componentes de supressão de ferrite são amplamente utilizados em placas de circuito impressas, linhas de energia e linhas de dados. Se os componentes de supressão de ferrite forem adicionados à extremidade da entrada da linha de energia da placa de circuito impresso, a interferência de alta frequência poderá ser filtrada. Anéis magnéticos ou contas de ferrite são projetados especificamente para suprimir a interferência de alta frequência e a interferência de pico nas linhas de sinal e nas linhas de energia, e elas também têm a capacidade de absorver a interferência de pulso de descarga eletrostática.
