Kysymys:
Teräsnaulojen mahdollisuudesta EMI-suodattimina
ASWIN VENU
2020-01-07 10:10:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Asun paikassa, josta ferriittihelmiä on vaikea saada EMI: n estämiseen. Luulin, että teräksellä oli erittäin suuri rautahäviö, varsinkin korkeilla taajuuksilla. Joten onko mahdollista ainakin teoreettisesti käyttää kovia teräsnauloja korkean taajuuden melun vaimentamiseen esimerkiksi virtalähteissä?

Minä en tiedä.Ja google ei tarttunut myöskään kaavioon teräsnaulojen suhteellisesta impedanssista taajuuteen.Koska en ole kokeillut sitä, jätän sen niille, jotka ovat paljon alttiimpia käyttämään projektissaan teräsnauloja ferriittihelmien sijaan kuin minä.
Joten asut paikassa, josta ferriittihelmiä on vaikea saada, mutta korkeataajuista EMI: tä tuottavat virtalähteet eivät ole?
@BruceAbbott Kyllä, täällä olevat SMPS-moduulit ovat kaikki erittäin meluisia.
Useimmissa SMPS-moduuleissa on sisäänrakennettu EMI-vaimennus. Jos se ei riitä, voisitko mahdollisesti puhdistaa osia ylijäämäyksiköistä?(Asun paikassa, josta kaikentyyppisiä komponentteja on helppo hankkia, mutta puran silti vanhat laitteet osiksi sen sijaan, että heittäisin vain kaikki pois).
Kyllä, "eniten".Mutta en ole nähnyt yhtä moduuleista, joita voit ostaa komponenttikaupoista.Täällä on saatavana vain kiinalaisia.Tietenkin SMPS kaupallisissa ja merkkituotteissa on.Mutta kalliiden laitteiden purkamisella ei ole mitään järkeä, ja siksi ajattelin teräsnauloja.
Varmasti se on mahdollista, mutta (kun minulla oli EMI-testaustarpeita) toistettavuusvaatimukset tarkoittivat, ettemme voineet käyttää sellaisia tuotteita tuotteessa.Voidaan myös sitoa lanka yksinkertaisessa solmassa kelan muodostamiseksi.
@BruceAbbott Useimmat "hyvin rakennetut" moduulit, kyllä.Markkinoilla on vielä tarpeeksi paskaa.
Kaivaa vanhoja kaapeleita tietokoneen näyttöihin tai televisioihin?Ne ovat melkein kaikki mukana ferriitillä.
Viisi vastused:
Andy aka
2020-01-07 14:54:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink
Luulin, että teräksellä on erittäin suuri rautahäviö etenkin suurella taajuuksia. Joten onko mahdollista ainakin teoreettisesti käyttää kovaa teräskynnet vaimentamaan korkean taajuuden melua esimerkiksi virtalähteissä?

Ei, ei oikeastaan. Esimerkiksi ferriittihelmi perustuu siihen, että ulompi ferriittimateriaali (ei läpimenevä lanka) on sekä huono sähköjohdin matalilla taajuuksilla, mutta korkeilla taajuuksilla siitä tulee häviöllinen kondensaattori ja kykenee muuttamaan EMI: n lämmöksi. Tässä muutama esimerkki Muratalta: -

enter image description here

Kuten sinun pitäisi nähdä, FB: t on suunniteltu kohdentamaan tietylle taajuusalueelle, ja eri arvot samalla mallialueella voidaan valita antamaan parempi vaimennus tietyissä taajuuksien osissa pitäen samalla kohtuullisen pienet signaalihäviöt sitä ei pitäisi merkittävästi heikentää.

Asun paikassa, jossa ferriittihelmiä emien estämiseksi on vaikea saada aikaan saada

Naulalla ei ole yhtä ferriitin elintärkeää ominaisuutta, mikä tekee siitä erittäin hyödyllisen vaimentimena; että se toimii häviöllisenä kondensaattorina, kun taajuus nousee ja resonoi siksi läpimenevän langan rinnakkaisen induktanssin kanssa.

Analog Devices -yhtiöltä löytyy hyvä asiakirja , joka selittää asioita yksityiskohtaisemmin, ja siinä esitetään Tyco Electronics BMB2A1000LN2: lle kehitetty malli: -

enter image description here

R1 ja C1 edustavat ferriittimateriaalin häviöllistä dielektrisyyttä, etkä vain saa sitä tavallisella rautapalalla tai naulalla. Jos joku huomaa kirjoitusvirheen yllä olevassa ADI-kuvassa (L1 = 1,208 uF), tulee lukea 1,208 uH, jolloin saadaan resonanssin huippu noin 112 MHz: ssä.

Tarkoititko häviöllistä vastusta?Koska antamassasi linkissä sanotaan: "Se muuttuu resistiiviseksi aiotulla taajuusalueella ja haihtaa kohinaenergian lämmön muodossa."ja "Suurtaajuisen melun vähentämiseksi helmen on oltava resistiivisellä alueella; tämä on erityisen toivottavaa sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) suodatussovelluksissa. Komponentti toimii kuin vastus, joka estää suurtaajuista kohinaa ja haihtaa sen lämpönä."
@ASWINVENU ei, koska häviöllinen vastus on vain vastus.Tarkoitin häviöllistä kondensaattoria, joka voidaan mallintaa kondensaattoriksi rinnakkain vastuksen kanssa;että vastus edustaa dielektrisiä häviöitä.
Mutta verkkosivu ei kerro siitä mitään.Se kertoo kuitenkin resonanssista. "Ferriittihelmi voidaan mallintaa yksinkertaistetuksi piiriksi, joka koostuu vastuksista, induktorista ja kondensaattorista, kuten kuvassa 1a on esitetty. RDC vastaa helmen DC-vastusta. CPAR, LBEAD,ja RAC ovat (vastaavasti) palloon liittyvä loiskapasitanssi, helmen induktanssi ja vaihtovirran resistanssi (ac-ydinhäviöt). "
Varhaisessa vaiheessa sanotaan: * helmiin liittyvä ac-resistanssi (ac-ydinhäviöt) * ja tämä on mitä puhun.Ferriittisydän ei ole periaatteessa johtavaa tasavirtaa varten, koska voit katsoa ferriitin pieniksi eristetyiksi johtavuuden saariksi, joilla on kapasitanssi toisiinsa, joten taajuuden kasvaessa nämä johtokykysaaret kytkeytyvät kapasitiivisesti.Mutta ne eivät ole täydellisiä johtimia ja niillä on häviöitä, joten yhteisvaikutus on kapasitanssi ja vastus rinnakkain / sarjajärjestelyissä, jotka voidaan mallintaa yhtenä kondensaattorina rinnakkain vastuksen kanssa.
Ok nyt on selvää kiitos.Ja vielä yksi asia, voinko käyttää toroideja tietokoneen emolevyllä emi-suodatukseen?
@ASWINVENU On hyvät mahdollisuudet, että ne toroidisydämet on valmistettu ferriitistä tai vastaavasta, joten se on laukauksen arvoinen.Mutta kaikki eivät ole samanarvoisia tai tehty samaan tarkoitukseen, joten mittarilukema voi vaihdella.
@ASWINVENU joissakin kytkentätarvikkeissa käytetyt toroidit ovat todennäköisesti yhteismoodisia suodatinkuristimia, joten niiden käyttäminen sähköisesti on kunnollinen idea, mutta tarvitset maadoituskondensaattoreita, jotta ne toimisivat tehokkaasti.Toisaalta ferriitin uudelleenmäärittely ei todennäköisesti ole yhtä tehokasta kuin luulet taajuuksilla, joilla FB: t ovat tehokkaita.FB: t alkavat tulla tehokkaiksi yli 10 MHz: n taajuudella, ja toroidien ferriitti (ellei sitä ole erityisesti valittu) ei ole hyvä tukahduttamaan EMI: tä yli 10 MHz: ssä (aivan kuten monet FB: t eivät ole hyviä EMI: n tukahduttamisessa yli 100 MHz).Hevoset kursseille.
analogsystemsrf
2020-01-07 14:57:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ihmiset valmistivat tappiollisia induktoreita (kuristimia) kelaamalla 100 kierrosta 100 ohmin vastuksen ympäri;rikastin ja vastus ovat rinnakkain.

Sekoittamisen / satunnaisen käämityksen oli tarkoitus minimoida johdon kerrosten välinen koherentti kapasitanssi, mikä vähentää mahdollisten resonanssien riskiä.

Jos tämä RFC-radiotaajuinen rikastin olisi luokan C vahvistimen levyssä, todennäköisesti käyttäisit 2_ watin 1 000 ohmin AllenBradley-vastusta;suurta vastusta tarvitaan suurjännitteen selviytymiseen.

Lue joitain rakennusartikkeleita vanhoista ARRL (kinkku) -oppaista.Tai QST-lehdet.

Nuo päivät olivat :-) +1
John Doty
2020-01-08 08:41:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tässä koko teoria on hyvin sotkuinen. Sinulla on ihovaikutus ja hystereesihäviö pelissä. Joten ajattelin tehdä kokeen. Käännin # 32-magneettilangan kelan 10D 3 "galvanoituun teräsnaulaan. Tässä kela:

enter image description here

Huomaa, että viivain on senttimetriä.

Mittasin vaimennuksen kelalla, joka on sijoitettu sarjaan sinimuotoisen toimintageneraattorin ja mittausalueen välille, jonka tulon yli on 50 ohmin pääte. Siitä laskin impedanssin taajuuteen nähden:

enter image description here

Ei niin erilainen kuin ferriittikuristin.

Muokkaa:

Tarkempia tietoja varten otin lisää mittauksia tiukennetulla testausasetuksella. Annan raakamittauksia laskennallista nautintoa varten. Tulojännite oli 1 V RMS-siniaalto: Säädin toimintageneraattorin lähtöä kullekin taajuudelle. Aikaviive asennuksen läpi kelan ollessa oikosulussa oli 29 ns neliöaallolla mitattuna. En ole korjannut alla olevaa viivettä tälle.

  • MHz voltin viive (ns)
  • 1,0 0,36 100
  • 1,4 0,34 71
  • 2,0 0,28 59
  • 2,8 0,25 48
  • 4,0 0,21 38
  • 5,6 0,19 32
  • 8,0 0,16 28
  • 11,0 0,15 24
  • 16,0 0,16 21
  • 22,0 0,22 20

"Resonanssi" on erittäin laaja.

Kiitos kokeilusta.Joten sanot, että on mahdollista käyttää teräsnauloja?
Mahdollinen?Varma.Saattaa kestää kokeiluja saadakseen sen toimimaan.Eri kynsi saattaa antaa erilaisen tuloksen.
Ok, teoriani oli, että rautahäviöt vaikuttavat vaimennukseen.Pitääkö tämä paikkansa?vai onko jotain muuta selitystä?
Kuten sanoin, teoria on vaikea.Täällä on jonkin verran ohmihäviön (pyörrevirtojen) ja magneettisen hystereesihäviön yhdistelmää, mutta minulla ei ole laskelmia.
Ei, olen vain utelias.Ensimmäisessä vastauksessa joku sanoi jotain ferriitin toiminnasta häviöllisenä kondensaattorina.Mietin, miten se on.Myös joku sanoi, että kynsi toimii oikosulussa.
6 pistettä ei riitä kertomaan induktorin Q (ja häviö).Voitteko testata joillakin välitaajuuksilla (esim. 2,3,4,5 MHz jne.) Huippuvasteen määrittämiseksi?Lisäksi mitä saat, jos sama kela kääritään inertille ytimelle?(anteeksi, että kysyin, tekisin sen itse, mutta minulla ei ole laitteita).
Olen samaa mieltä @BruceAbbott,: n kanssa, on olemassa kohtuullinen mahdollisuus, että käämityksen oma kapasitanssi tuottaa itsensä resonanssitaajuuden, eikä impedanssin piirtäminen myöskään todellakaan kerro menetyksiä.Sillä, että 100 ohmin impedanssi on ehkä 1000 kHz: ssä, ei nimittäin kutsuta jotain, joka on yleisesti hyödyllistä.Olet pohjimmiltaan tehnyt induktorin, jolla on matala itsensä resonanssitaajuus.
Voi olla mielenkiintoista lisätä toissijainen käämi, jonka yli on vastus (100 ohmia?).Luulen, että se antaisi sinulle todellisen menetyksen korkeammilla taajuuksilla.
@Andy alias kaltevuus ja vaiheviive kertovat meille hajoamisesta.Kaltevuus on paljon pienempi kuin mitä odotat LR-alipäästöltä, ja suurin vaiheviive (kaapeliviiveiden huomioon ottamisen jälkeen) on vain 25 astetta (1 MHz: ssä).Joten, se on kurja induktori, erittäin häviöllinen, kuten ferriitti EMI-induktorit.
En epäile, että se on häviöllistä, yritän vain luonnehtia sitä.Tiedätkö mikä resonanssitaajuus on?Mikä ulottuma on lanka (ja / tai mikä on kelan vastus?).
@Bruce Abbot Kuten edellä sanoin, se on # 32 magneettilanka.DC-vastus on ~ 5 Ω.
@Bruce Abbot Katso muokkaus.Pidä hauskaa.
bobflux
2020-01-07 16:56:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kuten Andy selitti, teräs ei toimi.Lisäksi sen magneettinen läpäisevyys pienenee taajuuden kasvaessa, ja jos kelaat induktorin kynnen yli, johtava naula saa induktorisi toimimaan muuntajana, jossa on oikosulkuinen kierros toissijainen *, ja induktori on melko hyödytön./ p>

Voit kuitenkin saada ferriittiytimiä ilmaiseksi vanhoista kaapeleista.

enter image description here

*: Induktorit, joissa on kiinteät johtavat sydämet (kuten naula), ovat huono idea.AC-magneettikenttä aiheuttaa pyörrevirrat ytimeen, mikä muuttaa induktorin muuntajaksi.Tämän muuntajan ensisijainen on induktori, ja toissijainen on itse ydin, joka on sama kuin toisiokäämi, jossa on yksi oikosulkuinen kierros.

enter image description here

Tämä lisää menetyksiä (ei tässä ongelma), mutta tekee myös induktorista vähemmän tehokkaan ... ei sitä, mitä haluat suodattaa.

Muuntajana ??Mielestäni ei.Olen tehnyt kokeita käyttämällä vain muuntajan pääosaa, jotta se käyttäytyy täsmälleen kuten kela.Uskon, että puhut pyörrevirtahäviöistä.
Joo, pyörrevirrat tapahtuvat, kun ydin on johtava ja siitä tulee muuntajan toissijainen ... Lisäsin vastaukseen joitain selityksiä.
Joo se on asia.Ferriitti haihtaa EMI: n lämpönä raudan menetyksen muodossa.
Mike Waters
2020-01-09 20:57:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vähintään guru kuin Tom Rauch, W8JI itse purki ajatuksen käyttää kiinteää teräsydintä ferriitin sijasta.

Lähettäjä https://www.w8ji.com/steel_wool_balun.htm:

Pulttipallot, teräsvilla-balun-ytimet ja muut kiinteät rauta- tai teräs- tai laminoidut ytimet ovat HOAX. Ne eivät ole lainkaan baluneja. Alla oleva teksti selittää, miksi ne ovat huijauksia.

Ongelma syntyy, kun magneettikentät muuttavat tasoa. Aikaa vaihteleva magneettikenttä tuottaa virtoja missä tahansa suljetussa johtoreitissä, jopa raudassa. Tätä virtaa kutsutaan "pyörrevirraksi". Virran määrä riippuu johtimen muodostavan rautahiukkasen koosta ja magneettikentän muutosnopeudesta. Mitä suuremmat hiukkaset, sitä suurempi pyörrevirtajohtimen pinta-ala muuttuu. Mitä suurempi alue, sitä pienempi taajuus, jossa pyörrevirta alkaa aiheuttaa ongelmia.

pyörrevirrat tuottavat oman vastakkaisen magneettikentänsä tapahtumakentälle, joka jännittää ydintä. Jos silitysraudalla on riittävän suuri poikkileikkaus pyörrevirta ja pyörrevirtojen aiheuttama laskurin MMF työntää magneettikentät takaisin ulos sydämestä. Taajuuden kasvaessa tietyn kokoisella rautapartikkelilla on taajuus, jossa induktanssi alkaa laskea. Tämä vaikutus johtuu "lyhyestä käännöksestä", joka tuottaa vastakkaisen vuon. Kun taajuus kasvaa edelleen, induktanssi pienenee. Jossakin taajuudessa ydin ei enää kykene tukemaan kenttää, ja pyörrevirtojen takia se vähentää induktanssia.

Esimerkiksi kiinteän rauta-etanan asettaminen pienen RF-kelan sisään osoittaa käyttäytymistä, joka on melkein identtinen messinki- tai alumiinilevyjen kanssa. Kiinteän rautarungon asettaminen saattaa lisätä magneettikentän pitoisuutta ja induktanssia lähellä tasavirran taajuuksia, mutta joillakin korkeammilla taajuuksilla pyörrevirrat ja ytimen kyvyttömyys seurata kentän muutoksia aiheuttavat vuon pitoisuuden laskevan ..... saavuttaen lopulta nollan . Jossakin tahdissa laskurin rahamarkkinarahasto ottaa haltuunsa. Induktanssia itse asiassa vähentää ydin. ...

Olen tehnyt tämän saman testin rauta-, messinki- ja alumiinisydämillä samoilla tuloksilla. Käytin MFJ-259B: tä, kun taas Tom käytti laboratoriossaan kalliita testilaitteita.

... Lopetetaan tämä myytti teräsvillasta ja teräspultt balunoista. Ääniydinmateriaalit on laminoitu tai jauhettu hyvästä syystä. RF-ytimet ovat pieniä eristettyjä hiukkasia, jotka on pakattu yhteen syystä. Kiinteä materiaali ei käyttäydy kuin pienempi poikkileikkausmateriaali.

Samoja periaatteita hyvälle EMI-rikastimelle sovelletaan myös tässä. Toki, balun kulkee RF: n keskijohtimessa ja suojan sisäosassa. Sen tärkein tehtävä on kuitenkin tukkia kaikki yleisen tilan virrat kilven ulkopuolella .

Myös kaikki EMI-rikastimessa haihtuva ei-toivottu energia tulee olemaan lämpöä . EMI-suodatinkuristimella on oltava suuri vastus radiotaajuudella, jos se ei aio kulkea radiotaajuuden läpi, sama kuin balun.

Uskon, että OP ei puhu balunista, vaan häviöllinen EMI-rikastin.Balunin tehtävä on lähettää sähkömagneettista energiaa porttiensa välillä.EMI-rikastimen tehtävä on poistaa ei-toivottu sähkömagneettinen energia.Oikein valittu ferriitti voi tehdä joko.Irtoteräs ei voi (vaikka "jauhemainen rauta" eristävässä sideainepurkissa).
Joo, puhun häviöllisistä kuristimista.
Vastaus muokattu selittämään tarkemmin.
Ja muokkauksesi ei käsitellyt ongelmaa.Kuten yllä olevat mittaukseni osoittivat, naulan ympärillä käämityllä kelalla on suuri RF-impedanssi (noin 50 kertaa sen DC-vastus) MHz-taajuuksilla.Toisin kuin induktiivinen kuristin, tätä impedanssia hallitsee vastus, ei reaktanssi.Reaktanssi heijastaa voimaa, vastus absorboi osan siitä.Tämä on yksinkertainen kela, joka on tarkoitettu tukahduttamaan EMI yhdellä johdolla, ei balun, joka estää yhteisen tilan, vaan kulkee differentiaalitilan.250 Ω on hyvä tähän, koska johtimen, joka ei ole osa siirtojohtoa, ominaisimpedanssi on todennäköisesti tällä luokalla.


ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 4.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...