Приложение на феритни ядра в промишлеността

В техническата индустрия по-голямата част от устройствата се захранват с променлив ток с различна мощност и честота. Когато голям брой електрически устройства и машини са събрани в едно помещение, се създава така наречената работна среда. Всяко електрическо устройство генерира електромагнитни смущения по време на работа, които могат да повлияят негативно на собствената му работа и на работата на други устройства в околната среда. Следователно, защитата на работната среда от този вид смущения е важен аспект в индустриалния сектор.

EMC (Електромагнитна съвместимост) е способността на електронните и електрическите устройства да работят правилно в определена среда. Основната цел на осигуряването на електромагнитна съвместимост е да се елиминира излъчването на смущения от електромагнитно поле, които могат да повлияят негативно на работата на оборудването в тяхната среда. С развитието на технологиите се появиха много EMC решения, които се внедряват във всяка индустриална система.

В тази статия ще се съсредоточим върху феритните филтри, които най-често се срещат в окабеляването на електрическо и електронно оборудване. Ще научите какво представляват феритните сърцевини и как работят, къде се използват такива решения и как да изберете правилния филтър за вашето приложение.

Какво е феритен филтър и за какво се използва?

Феритовият филтър действа като дросел за потискане. Феритите са материали, съставени от желязо и въглерод в малък процент (приблизително 0,01 - 0,03%). Тези материали проявяват феромагнитни свойства, т.е. така наречените състояния на спонтанно намагнитване. Накратко, феритните сърцевини са пасивни електронни компоненти, които могат да затихват високочестотни сигнали по електропроводи.

Филтрите обикновено се инсталират около двойка електропроводи или заземителни линии, които са директно свързани с устройство, като например компютър. Феритните сърцевини работят съгласно закона на Фарадей – магнитна сърцевина около проводник индуцира обратно електромагнитно поле при наличие на високочестотен сигнал, потискайки смущенията, произтичащи от протичането на променлив ток. Такива сърцевини могат да предотвратят внезапни промени в тока, захранващ устройството.

Как да изберем феритни сърцевини?

Феритните сърцевини се избират за специфичен променлив ток. Неправилно избраният атенюатор може да бъде повреден от по-високи стойности на тока. Допълнителен фактор, който влияе върху правилната работа на сърцевините, е температурата. С повишаване на температурата номиналният ток намалява. В резултат на това феритът може да не потиска достатъчно генерираните електромагнитни смущения.

Номиналният ток също може да повлияе на стойността на импеданса на ферита. С увеличаване на тока, **феритното ядро** може да се насити, което води до загуба на неговата индуктивност. Насищането, при достатъчно висок ток, може значително да намали неговия импеданс.

Когато избирате **феритен филтър**, е важно да обърнете внимание на неговите спецификации. Феритовите филтри най-често се произвеждат като феритни перли, затворени в пластмасов корпус с различни форми или пръстени. Първите са закрепени към електрическия кабел, така че трябва да знаем диаметъра на кабела, за да определим кой филтър ще бъде подходящ. В случай на пръстени, кабелите се навиват около тях.

Филтрите помагат за елиминиране на смущенията от определен честотен диапазон. Решението трябва да бъде избрано така, че неговата лента на съпротивление да покрива честотата, която искаме да премахнем. Това трябва да се направи много внимателно, тъй като дори малки отклонения от тази стойност могат да доведат до незадоволителни резултати. Преди да изберете, си струва да разгледате и кривите на импеданса на даденото ядро ​​спрямо неговото натоварване. Това ще гарантира, че нашето ядро ​​ще работи без загуба на импеданс поради насищане.

По природа феритните ядра са високочестотни резистивни елементи. Когато инсталирате феритен филтър, е важно да се вземат предвид падовете на напрежението и правилното разсейване на топлината. Това може да бъде особено полезно, когато търсите решение за индустриална електроника.

Производителите на феритни компоненти обикновено предоставят цялата документация и техническа информация за своите продукти, което ще помогне при избора на решение. Ако възникне проблем по време на избора или ако документацията не обяснява всичко ясно, винаги можете да се свържете с производителя или дистрибутора за съдействие.

Къде се използват феритни филтри?

Феритните филтри се използват навсякъде, където е необходимо да се елиминират електромагнитните смущения. Повечето ядра се използват и в производството на специфични устройства за елиминиране на смущенията, които могат да възникнат в тях. Най-популярните приложения на феритните филтри в промишлеността включват:

• Аналогово и цифрово предаване на данни, например кабели за компютърно и друго ИТ оборудване, кабели за касови апарати и схеми за автоматизация;
• Индустриална електроника, резонансни схеми и микропроцесорни системи;
• Производство на трансформатори, захранвания и конвертори.