Come selezionare un buon tallone di ferrite


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Sto realizzando un progetto USB e voglio usare un tallone di ferrite nella guida USB 5V. Sto cercando 1206 perle di ferrite. Come selezionarli correttamente? Quale impedenza a 100 MHz è buona?


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Capisci perché hai bisogno di un tallone di ferrite per il tuo progetto USB?
Chetan Bhargava,

Sì, capisco, ho anche pubblicato una domanda su un po 'di tempo
mFeinstein

Risposte:


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Le perle di ferrite sono utilizzate come componenti di un filtro passa basso per limitare la quantità di energia ad alta frequenza che esce da un circuito o da un involucro del telaio. Per DC a basse frequenze si desidera selezionare una ferrite con una capacità di carico di corrente pari o superiore alla corrente di carico che si prevede di attraversarla. Come parte di tale selezione, selezionare anche per una resistenza CC sufficientemente piccola che la caduta di tensione attraverso quella resistenza dovuta alla corrente di carico che passa non trascini la tensione di uscita oltre un livello che si riterrà accettabile.

Per la parte ad alta frequenza delle cose è necessario considerare l'aspetto dei cavi che escono dal sistema in termini di impedenza caratteristica o impedenza di terminazione. Questa sarà l'impedenza che qualsiasi corrente RF emessa proveniente dall'unità svilupperà una caduta di tensione e creerà segnali di interferenza. Quando si posiziona un cordone di ferrite nel percorso del segnale da cui esce l'unità, la sua impedenza alla frequenza RF emessa forma un divisore di tensione con il cavo esterno o l'impedenza di terminazione. È necessario determinare la quantità di attenuazione necessaria nel segnale RF emesso per mantenere i segnali di interferenza esterni fino a dove devono essere (legalmente e / o funzionalmente richiesti). Seleziona l'impedenza di ferrite in modo che l'effetto del partitore di tensione che ho descritto ti dia la quantità di attenuazione richiesta.

Ora dovrebbe essere ovvio il motivo per cui può essere così utile mantenere il cavo esterno e / o l'impedenza di terminazione il più bassi possibile. Diventa troppo alto l'impedenza del tallone di ferrite deve diventare estremamente elevata alla frequenza RF in questione per ottenere un'attenuazione significativa.

La necessità di attenuazione RF sui segnali che escono da un contenitore di prodotti può essere necessaria anche se non prevista. Se il tuo dispositivo ha un oscillatore, un microcontrollore o altra logica con tempi di salita / discesa rapidi, avrai il potenziale di RF generato all'interno del prodotto. Ciò potrebbe anche provenire dal circuito di alimentazione a commutazione ad alta frequenza.

L'approvazione dell'agenzia necessaria per la capacità di vendere il prodotto in un determinato paese o regione specificherà i livelli di emissione consentiti. Dal momento che non conosco il tuo prodotto, come è progettato o quali sono i requisiti legali locali, avrei difficoltà a consigliarti un filtro particolare. La mia speranza era che la mia risposta potesse darti alcune idee su come valutare te stesso.

Molte volte ingegneri o progettisti di circuiti sono alla ricerca di metodi semplici per determinare una risposta alla domanda "Il mio prodotto supererà la certificazione"? L'unico modo per assicurarsi è di averlo testato. Tieni presente che anche in un sito di test certificato può esserci una variazione su ciò che viene visto e osservato per ogni particolare test che viene ripetuto in un altro momento con la stessa apparecchiatura. Per questo motivo è la strategia migliore per avere i limiti di emissione per il tuo prodotto ben al di sotto dei limiti legali per consentire che la varianza sia ancora accettabile.

È possibile utilizzare una bobina con nucleo ad aria collegata a una sonda oscilloscopio come sonda sniffer dentro e intorno al prodotto e alla scheda del circuito per farsi un'idea di ciò che si potrebbe incontrare. Tieni presente che tali misurazioni sono per lo più utili solo come confronto relativo tra una condizione iniziale e una volta successiva dopo aver provato alcune modifiche. Maggiori informazioni su questo sotto.

Per le persone relativamente nuove ai requisiti per i test e la certificazione dell'agenzia, consiglio di utilizzare fin dall'inizio i servizi di un laboratorio speciale. (Si noti che in genere è richiesto un laboratorio in quanto la maggior parte delle aziende più piccole non dispone delle attrezzature e dell'ambiente necessari per eseguire scansioni di certificazione. Alcune aziende più grandi dispongono delle risorse e delle attrezzature e scelgono di autocertificarsi).

Per il primo timer, passare attraverso una sequenza di test su un prodotto in un laboratorio può essere un'esperienza di apprendimento incredibile se vai con il tuo prodotto e lavori fianco a fianco con gli ingegneri del laboratorio. Imparerai molto su quali sono i requisiti effettivi per la classificazione del tuo prodotto e su come viene eseguito il test. In caso di problemi, potresti anche conoscere alcune delle strategie di mitigazione utilizzate. Con questa esperienza, sarai in grado di impostare alcuni semplici strumenti che puoi utilizzare nel tuo laboratorio per controllare il tuo prodotto in modo relativo per vedere se ci sono punti caldi e perdite di emissioni. Questi strumenti consentono di effettuare confronti relativi e non quelli assoluti come sarebbero necessari per test e rapporti di certificazione effettivi.

Piuttosto che provare a raccomandare qualsiasi strumento specifico, suggerirei di cercare alcuni libri sui test delle agenzie e sui processi utilizzati.

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