A CE-vizsgálatok során derül ki, hogy a tervezés során az alapvető zavarvédelmi szempontokat figyelembe vettük-e. Sokszor az alacsonyabb – pl. pár MHz-es mikroproceszor-órajeleknél is – felléphetnek zavaró frekvenciakomponensek.Az EMC-ferriteket különösen a táp- és adatvonalak nagyfrekvenciás védelmében használhatjuk sikerrel. Kivitelét tekintve több változatban is hozzáférhető, nyilván érdemes az adott feladatra a legoptimálisabb választással élni (ár, mechanikai és elektromos paraméterek).
Melyek az EMC-ferritek főbb tulajdonságai?
Az EMC-védelmi célokat szolgáló ferritek többnyire NiZn-alapúak.
A magas felületi ellenállás (>106Ω) előnyös a szivárgási áram szempontjából és egy véletlen rövidzárat is elkerülhetünk.
Ezeknek a ferriteknek különleges képessége, hogy 100 MHz felett a valós tag dominál az impedanciakarakterisztikában:
- A ferrit nagyfrekvenciás nyelőként viselkedik a 100 MHz és felette lévő frekvenciákon
- Az aluláteresztő jelleget tisztán önmaguk valósítják meg, nincs szükség jelföldre
- Szélessávú védelmet jelent egy diszkrét elem segítségével
- Nincs kapacitív csillapító hatása az adat- vagy jelvonalakra
Milyen ferriteket kínál a Würth Elektronik?
Image
1. ábra. STAR- kábelferritek
A kábelekre helyezhető ferritek alkotják az egyik nagy családot. Ezeket a megoldásokat tipikusan ott lehet alkalmazni, ahol utólag, táp- vagy adatkábeleken kell csillapítani a nem kívánt frekvenciájú zajokat, zavarokat. A kábelferritek számos kivitelben hozzáférhetőek, de kiemelkednek a Würth Elektronik által szabadalmaztatott, kulccsal zárható STAR-TEC, STAR-FIX és egyéb megoldások! (1. ábra)
A ferritek másik nagy családját az SMD-ferritek (chip bead ferrite, ferritgyöngy) alkotják, ezek közvetlenül sorosan a jel- vagy tápvonalakba kerülnek. A hasznos jelek szempontjából rövidzárkánt működik, hisz DC-ellenállása megközelítőleg 0 Ω, de a kritikus 100 … 1000 MHz közötti tartományban több 10 vagy akár több 100 Ω-os impedanciát képvisel. A többrétegű kivitelnek köszönhetően akár 6 A-es terhelhetőséget is el lehet érni, 0402-től 1812-es méretig.
Méretezési ötletek
Image
2. ábra. Beiktatási csillapítás számítása és az alkalmazott modell
A helyes ferrit kiválasztása EMC-mérésekkel ellenőrizhető, míg pontos modellezése a nagyfrekvenciás tagoknak költséges és időigényes. Lehetőség van azonban néhány ökölszabály alkalmazására, amivel le lehet szűkíteni a lehetséges típusok számát. A feladatot a 2. ábrán látható modellel írjuk le, ahol a cél a Z
F tag és általa az ún. beiktatási csillapítás meghatározása (dB-ben). Nyilván Z
A és Z
B ismerete kulcsfontosságú, de a gyakorlaban nehezen mérhető, kideríthető.
Image
Ha más információ nem áll rendelkezésünkre célszerű az alábbi feltételezésekkel élnünk Z
A és Z
B-t illetően:
- Táp- és földvonalak: 1 … 10 Ω
- Jelvonalak: 50 … 100 Ω
- Video-, adat- és órajelek: 50 … 90 Ω
- Hosszú adatvonalak: 90 … 150 Ω és fölötte
Image
3. ábra. Trilogy of Inductors - angol és német nyelven
A témakörben elmélyülni vágyók számára további tippek, számítási segédletek és példaalkalmazások bőségesen rendelkezésre állnak a Würth Elektronik „Trilogy of Inductors" című szakkönyvében [
www.we-online.com/trilogy ].