스위칭 전원 공급 장치 EMC 설계에 자기 비드 적용
1 페라이트 EMI 억제 요소
페라이트(Ferrite)는 입방격자 구조를 지닌 철자성재료이다. 제조 공정과 기계적 성질은 세라믹과 유사하며 색상은 회색-검정색입니다. EMI 필터는 종종 자기 코어 클래스에 페라이트 소재로 사용되며, 많은 제조업체에서는 EMI 억제를 위해 특별히 페라이트 소재를 제공합니다. 이 소재는 고주파 손실이 매우 큰 것이 특징입니다. EMI 억제용 페라이트의 경우 가장 중요한 성능 매개변수는 투자율 μ와 포화 자속 밀도 Bs입니다. 투자율 μ는 인덕턴스를 구성하는 실수 부분과 주파수에 따라 증가하는 손실을 나타내는 허수 부분을 사용하여 복소수로 표현될 수 있습니다. 따라서 등가 회로는 인덕터 L과 저항 R로 구성된 직렬 회로입니다. L과 R은 모두 주파수의 함수입니다. 와이어가 이 페라이트 코어를 통과할 때 결과적인 유도 임피던스는 주파수에 따라 형식적으로 증가합니다.
유도 임피던스는 주파수가 증가함에 따라 공식적으로 증가하지만 메커니즘은 주파수에 따라 상당히 다릅니다.
저주파 대역에서는 인덕턴스의 인덕턴스에 의해 임피던스가 낮아지는데, 저주파 R은 매우 작고, 코어의 투자율이 높기 때문에 인덕턴스가 크고, L이 전자파 간섭에 큰 역할을 하게 된다. 그리고 억압되었다; 그리고 이때 코어의 손실이 적고, 소자 전체가 저손실, 인덕턴스의 High-Q 특성을 갖고 있어 공진이 일어나기 쉬우므로 저주파 대역에서는 사용이 어려울 수 있습니다. 현상의 간섭 강화 후 페라이트 비드의.
고주파 대역에서는 임피던스가 저항성 성분으로 구성되어 있으며, 주파수가 높아질수록 코어의 투자율이 감소하여 인덕터의 인덕턴스가 감소하게 되어 유도성 성분이 감소하게 되는데 이때 손실이 발생하게 된다. 코어가 증가하면 저항 성분이 증가하여 페라이트를 통한 고주파 신호가 전자기 간섭을 흡수하여 열 에너지 소산의 형태로 변환될 때 전체 임피던스가 증가합니다.
페라이트 억제 부품은 인쇄 회로 기판, 전력선 및 데이터 라인에 널리 사용됩니다. 인쇄 회로 기판의 전원 라인 입구 끝에 페라이트 억제 요소를 추가하면 고주파 간섭을 걸러낼 수 있습니다. 신호 라인, 고주파 간섭 및 스파이크 간섭의 전력선을 억제하기 위한 전용 페라이트 자기 링 또는 비드는 정전기 방전 펄스 간섭을 흡수하는 기능도 있습니다.
2 전류가 와이어의 중앙 구멍을 통해 흐를 때 자기 비드의 원리와 특성은 자기 채널의 자기 비드 내부 순환 흐름이 됩니다. EMI 제어를 위해 페라이트를 제조할 때 자속의 대부분을 재료의 열로 소산할 수 있어야 합니다. 이 현상은 인덕터와 저항의 직렬 조합으로 모델링할 수 있습니다. 그림 2와 같이
두 구성 요소의 수치적 크기는 비드 길이에 정비례하며, 비드 길이는 억제에 상당한 영향을 미치며, 비드 길이가 길수록 더 나은 억제를 제공합니다. 신호 에너지가 비드에 자기적으로 결합됨에 따라 인덕터 리액턴스와 저항은 주파수에 따라 증가합니다. 자기 결합의 효율은 공기에 대한 비드 재료의 자기 투자율에 따라 달라집니다. 일반적으로 비드를 구성하는 페라이트 물질의 손실은 공기에 대한 투과성을 통해 복소수로 표현될 수 있습니다.
자성 재료는 종종 손실 각도에 대한 이러한 비율을 특징으로 합니다. EMI 억제 부품에는 큰 손실 각도가 필요하며 이는 대부분의 간섭이 소멸된다는 것을 의미합니다.
이는 대부분의 간섭이 소멸되고 반사되지 않음을 의미합니다. 오늘날 사용 가능한 다양한 페라이트 소재는 설계자에게 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 다양한 비드 선택권을 제공합니다.
