מבוא ליישום חרוזים מגנטיים במיתוג אספקת חשמל תכנון EMC
EMC הפכה לנושא חם וקשה בתכנון וייצור אלקטרוני של ימינו. בעיית ה- EMC ביישומים מעשיים מורכבת מאוד ולא ניתן לפתור אותה על ידי ידע תיאורטי בלבד. זה מסתמך יותר על החוויה המעשית של מהנדסי אלקטרוניקה. על מנת לטפל טוב יותר בגיליון EMC של מוצרים אלקטרוניים, השיקולים העיקריים כוללים הארקה, מעגלים ותכנון לוח PCB, תכנון כבלים, תכנון מיגון ובעיות קשורות אחרות.
מאמר זה מסביר את החשיבות של חרוזים מגנטיים בהיבט EMC של ספקי כוח של מצב מתג על ידי הצגת העקרונות והמאפיינים הבסיסיים שלהם, על מנת לספק אפשרויות טובות יותר ויותר עבור מעצבי מוצרים של אספקת חשמל מתג בעת תכנון מוצרים חדשים.
1. רכיב דיכוי הפרעות אלקטרומגנטיות של פריט
פריט הוא חומר פרומגנטי עם מבנה סריג מעוקב. תהליך הייצור והתכונות המכניות שלו דומות לקרמיקה, וצבעו שחור אפור. סוג נפוץ של גרעין מגנטי במסנני הפרעות אלקטרומגנטיות הוא חומר פריט, ויצרנים רבים מספקים חומרי פריט המיועדים במיוחד לדיכוי הפרעות אלקטרומגנטיות. המאפיין של חומר זה הוא אובדן תדרים גבוה מאוד. פרמטרי הביצועים החשובים ביותר עבור פריט המשמש לדיכוי הפרעות אלקטרומגנטיות הם חדירות מגנטית μ וצפיפות שטף מגנטית רוויה BS. ניתן לבטא את החדירות המגנטית μ כמספר מורכב, כאשר החלק האמיתי יוצר את השראות והחלק הדמיוני המייצג את האובדן, מה שמגדיל בתדר. לפיכך, המעגל המקביל שלו הוא מעגל סדרה המורכב ממשרן L ונגד R, שניהם פונקציות של תדר. כאשר החוט עובר דרך ליבת פריט זו, עכבת השראות נוצרת עולה עם עליית התדר בצורה, אך המנגנון שונה לחלוטין בתדרים שונים.
בטווח התדרים הנמוך, עכבה מורכבת מהתגובה האינדוקטיבית של השראות. בתדרים נמוכים, R הוא קטן מאוד והחדירות המגנטית של הליבה המגנטית גבוהה, וכתוצאה מכך השראות גדולה. L ממלא תפקיד מרכזי, וההפרעות האלקטרומגנטיות משתקפות ומודחקות; ובשלב זה, אובדן הגרעין המגנטי קטן יחסית, והמכשיר כולו הוא אובדן נמוך, משרן אופייני גבוה Q, אשר מועד לתהודה. לכן, בטווח התדרים הנמוך, שיפור הפרעות עשוי להתרחש לפעמים לאחר השימוש בחרוזי פריט.
בטווח התדרים הגבוה, עכבה מורכבת ממרכיבי התנגדות. ככל שהתדירות עולה, החדירות המגנטית של הגרעין המגנטי פוחתת, וכתוצאה מכך ירידה בהשראות המשרן וירידה ברכיב העכבה האינדוקטיבית. עם זאת, נכון לעכשיו, אובדן הגרעין המגנטי עולה, ורכיב ההתנגדות עולה, מה שמוביל לעלייה בכיבוש מוחלט. כאשר אותות תדרים גבוהים עוברים דרך פריט, הפרעות אלקטרומגנטיות נספגות ומומרות לאנרגיית חום לפיזור.
רכיבי דיכוי פריט נמצאים בשימוש נרחב בלוחות מעגלים מודפסים, קווי חשמל וקווי נתונים. אם מתווספים רכיבי דיכוי פריט לקצה כניסת קו החשמל של לוח המעגל המודפס, ניתן לסנן הפרעות בתדר גבוה. טבעות או חרוזים מגנטיים של פריט מתוכננים באופן ספציפי כדי לדכא הפרעות בתדר גבוה והפרעות דוקרן בקווי האות וקווי החשמל, ויש להם גם את היכולת לספוג הפרעות דופק פריקה אלקטרוסטטית.
