Jak wybrać dobry koralik ferrytowy

Buduję projekt USB i chcę użyć ferrytowego koralika w szynie USB 5 V. Szukam 1206 koralików ferrytowych. Jak prawidłowo je wybrać? Która impedancja przy 100 MHz jest dobra?

Kulki ferrytowe są stosowane jako elementy filtra dolnoprzepustowego w celu ograniczenia ilości energii o wysokiej częstotliwości, która pochodzi z obwodu lub obudowy. Dla prądu stałego na niskie częstotliwości chcesz wybrać ferryt, który ma obciążalność prądową równą lub większą niż prąd obciążenia, który spodziewasz się przez niego przepuścić. W ramach tego wyboru wybierz również rezystancję prądu stałego, która jest na tyle mała, że ​​spadek napięcia na tej rezystancji z powodu przepływającego prądu obciążenia nie obniża napięcia wyjściowego poza poziom, który uważasz za dopuszczalny.

W przypadku części o wysokiej częstotliwości należy zastanowić się, jak wyglądają kable wychodzące z systemu pod względem ich charakterystycznej impedancji lub impedancji terminacji. Będzie to impedancja, że ​​jakikolwiek emitowany prąd RF pochodzący z twojego urządzenia wytworzy spadek napięcia w poprzek i wytworzy sygnały interferencyjne. Gdy umieścisz koralik ferrytowy na ścieżce sygnału, z której wychodzi on z urządzenia, jego impedancja na emitowanej częstotliwości RF tworzy dzielnik napięcia z zewnętrznym kablem lub impedancją końcową. Będziesz chciał określić, ile tłumienia potrzebujesz w emitowanym sygnale RF, aby utrzymać zewnętrzne sygnały interferencyjne w miejscu, w którym powinny być (wymagane prawnie i / lub funkcjonalnie). Wybierz impedancję ferrytową, aby opisany przeze mnie efekt dzielnika napięcia zapewnił wymagane tłumienie.

Teraz powinno być oczywiste, dlaczego tak przydatne może być utrzymywanie możliwie niskiej impedancji zewnętrznego kabla i / lub terminacji. Gdy robi się zbyt wysoko, impedancja kulki ferrytowej musi być bardzo wysoka przy danej częstotliwości RF, aby osiągnąć znaczne tłumienie.

Konieczne może być tłumienie RF sygnałów wychodzących z obudowy produktu, nawet jeśli nie jest to oczekiwane. Jeśli twoje urządzenie ma oscylator, mikrokontroler lub inną logikę o szybkim czasie narastania / opadania, będziesz mieć potencjał generowania RF wewnątrz produktu. Może to nawet pochodzić z obwodu zasilającego z przełączaniem wysokiej częstotliwości.

Zatwierdzenie przez agencję wymagane do sprzedaży produktu w danym kraju lub regionie określa dopuszczalne poziomy emisji. Ponieważ nie znam twojego produktu, jak został zaprojektowany lub jakie są lokalne wymagania prawne, trudno byłoby mi polecić Ci konkretny filtr. Mam nadzieję, że moja odpowiedź da ci kilka pomysłów na to, jak sam możesz ocenić.

Wiele razy inżynierowie lub projektanci obwodów szukają łatwych metod ustalenia odpowiedzi na pytanie „Czy mój produkt przejdzie certyfikację”? Jedynym sposobem, aby się upewnić, jest przetestowanie go. Należy pamiętać, że nawet w certyfikowanym miejscu testowym może występować pewna rozbieżność co do tego, co jest widziane i obserwowane dla każdego konkretnego testu, który jest powtarzany w innym czasie z tym samym sprzętem. Z tego powodu najlepszą strategią jest, aby limity emisji dla twojego produktu były znacznie poniżej limitów prawnych, aby umożliwić akceptację wariancji.

Możliwe jest użycie cewki powietrznej podłączonej do sondy pomiarowej jako sondy podsłuchowej w produkcie i wokół jego obwodu drukowanego, aby zorientować się, co możesz zrobić. Należy pamiętać, że takie pomiary są głównie przydatne jedynie jako względne porównanie między stanem początkowym a późniejszym czasem po wypróbowaniu jakiejś zmiany. Więcej na ten temat poniżej.

Osobom, które są stosunkowo nowe w zakresie wymagań dotyczących testów i certyfikacji agencji, polecam od samego początku korzystanie z usług specjalnego laboratorium. (Należy pamiętać, że laboratorium i tak jest generalnie wymagane, ponieważ większość mniejszych firm nie ma niezbędnego sprzętu i środowiska do wykonywania skanów certyfikacyjnych. Niektóre większe firmy dysponują zasobami i sprzętem i zdecydują się na samocertyfikację).

Dla pierwszego timera przejście sekwencji testowej produktu w laboratorium może być niesamowitym doświadczeniem edukacyjnym, jeśli będziesz pracować z produktem i pracować razem z inżynierami w laboratorium. Dowiesz się wiele na temat rzeczywistych wymagań dotyczących klasyfikacji produktu i sposobu przeprowadzania testów. Jeśli występują problemy, możesz także dowiedzieć się o niektórych stosowanych strategiach łagodzenia. Dzięki temu doświadczeniu będziesz w stanie skonfigurować kilka prostych narzędzi, których możesz użyć w swoim laboratorium, aby względnie sprawdzić swój produkt, aby sprawdzić, czy masz gorące punkty i wycieki emisji. Narzędzia te umożliwiają dokonywanie porównań względnych, a nie te absolutne, jakie byłyby wymagane w przypadku rzeczywistych testów certyfikacyjnych i raportowania.

Zamiast polecać jakieś konkretne narzędzia, sugerowałbym poszukiwanie książek o testowaniu agencji i zastosowanych procesach.