Magnetrõnga induktiivsuse eesmärk

Oct 06, 2023

Elektroonikaseadmete kiiratavad ja lekitavad elektromagnetlained mitte ainult ei häiri tõsiselt teiste elektroonikaseadmete normaalset tööd, põhjustades seadme talitlushäireid, edastusvigu, vaid kujutavad endast suurt ohtu ka inimeste tervisele ja ohutusele. Seetõttu on elektroonikaseadmete elektromagnetiliste häirete (EMI) vähendamine muutunud vajalikuks kaalutluseks. Absorbeeriv magnetrõngas, tuntud ka kui ferriitmagnetrõngas, lühendatult magnetrõngas. See on elektroonikaahelates sageli kasutatav häiretevastane komponent, millel on hea kõrgsagedusmüra summutav toime. Tavaliselt on see valmistatud ferriitmaterjalist (Mn-Zn).

Magnetrõngal on erinevatel sagedustel erinevad impedantsi omadused ja madalatel sagedustel on impedants üldiselt väga väike. Kui signaali sagedus suureneb, suureneb magnetrõnga impedants järsult.

Nagu me kõik teame, mida kõrgem on signaali sagedus, seda lihtsam on see kiirata (kvaliteetse arvutikorpuse ostmiseks on vaja ka elektromagnetilist leket vähendada). Üldjuhul pole signaaliliinidel varjestuskihti, mistõttu saavad neist signaaliliinidest head antennid erinevate kaootiliste kõrgsageduslike signaalide vastuvõtmiseks ümbritsevas keskkonnas. Need signaalid kantakse peale algselt edastatud signaalidele ja muudavad isegi algselt edastatud kasulikke signaale. Seega saavad magnetrõnga toimel normaalsed ja kasulikud signaalid hästi läbi ning kõrgsageduslikke häiresignaale saab tõhusalt summutada ning hind on madal.

Seega pole üllatav, et kuvari signaalikaablitel, USB-ühenduskaablitel ja isegi tippklassi klaviatuuridel ja hiirtel võib näha plastikust tükikujulisi integreeritud magnetrõngaid. Kogu kaablikimbu läbiviimine läbi ferriitmagnetrõnga moodustub ühisrežiimiga drossel, samuti saab kaablit vastavalt vajadusele mitu korda magnetrõnga peale kerida. Mida rohkem pöördeid, seda parem on madalama sagedusega häirete summutusefekt, samas kui seda nõrgem on kõrgemate sagedustega müra summutusefekt. Praktilises tehnikas tuleks magnetrõnga keerdude arvu reguleerida häirevoolu sagedusomaduste alusel. Tavaliselt, kui häiresignaali sagedusriba on lai, saab kaablile asetada kaks erineva keerdude arvuga magnetrõngast, mis võivad samaaegselt maha suruda kõrg- ja madalsageduslikke häireid. Ühisrežiimiga õhuklapi toimemehhanismist lähtudes võib öelda, et mida suurem on selle takistus, seda ilmsem on selle häireid summutav toime. Ühisrežiimi õhuklapi impedants tuleneb ühisrežiimi induktiivsusest Lcm=jwLcm. Valemist pole raske näha, et teatud müra sageduse korral on magnetrõnga induktiivsus seda parem. Kuid tegelikkuses see nii ei ole, kuna tegelikul magnetrõngal on parasiitkondensaatorid, mis eksisteerivad paralleelselt induktiivsusega. Kõrgsageduslike häiresignaalidega kokku puutudes on kondensaatori mahtuvuslik reaktiivvõime väike, mis lühendab magnetrõnga induktiivsust ja muudab ühisrežiimi drossel ebaefektiivseks.