Stel je voor dat je precisie-instrumenten geplaagd worden door alomtegenwoordige elektromagnetische ruis, met frequente fouten in de gegevensoverdracht en een aanzienlijk verminderde systeemprestatie. Dit is geen overdrijving, maar een veelvoorkomende uitdaging voor elektronische apparaten. Effectieve oplossingen bestaan in de vorm van ferrietkernen, die elektromagnetische interferentie (EMI) efficiënt onderdrukken en een stabiele werking van het apparaat garanderen.

In elektronische systemen valt ruis typisch in twee categorieën: differentiële-modus ruis en common-mode ruis. Vooral common-mode ruis bestaat uit schadelijke signalen die geen nuttige informatie bevatten en de normale werking van het apparaat ernstig kunnen verstoren. Ferrietkernen zijn specifiek ontworpen om common-mode ruis te elimineren die wordt gegenereerd op signaal- of voedingslijnen. Door laagfrequente ruis te blokkeren en hoogfrequente ruis te absorberen, onderdrukken ze effectief elektromagnetische straling en voorkomen ze interferentie.

Toonaangevende fabrikanten op het gebied van EMI-bescherming hebben wereldwijde prestatienormen voor deze componenten vastgesteld. De industrie richt zich op het ontwerpen, produceren en leveren van hoogwaardige, hoogpresterende EMI-beschermingsoplossingen. Met name zijn geavanceerde simulatietools zoals SPICE-modellen ontwikkeld om de prestaties van ferrietkralen in de praktijk nauwkeurig te voorspellen. Deze modellen helpen ingenieurs problemen sneller op te lossen, ontwerpcycli te verkorten en kosten te verlagen.

1. Identificeer de probleemfrequentie:
   Bepaal eerst het frequentiebereik van de ruis dat moet worden onderdrukt, aangezien dit cruciaal is voor het selecteren van de juiste ferrietkern.
2. Evalueer de beschikbare ruimte:
   Houd rekening met de interne ruimtebeperkingen van uw apparaat, aangezien dit de grootte van de ferrietkern die u kunt gebruiken, zal beperken.
3. Kies de geschikte ferrietkern:
   Selecteer op basis van de probleemfrequentie en de beschikbare ruimte een kern met de hoogst mogelijke impedantie die het beoogde frequentiebereik bestrijkt. Belangrijke parameters om te overwegen zijn de binnendiameter (ID), de buitendiameter (OD) en de lengte.

• Breed scala aan maten, materialen en aanpassingsopties
• Drie verschillende materiaalkeuzes: laagfrequent (LF), hoogfrequent (HF) en breedband
• Concurrerende kosten-tot-impedantie verhouding
• Uitstekende differentiële-modus en common-mode EMI-onderdrukking
• Dubbele functionaliteit als transformatoren of inductoren voor meer ontwerpvrijheid
• Meerdere vormfactoren, waaronder cilindrisch, plat lint, gesplitst plat lint en snap-on typen
• Nauwkeurige tolerantiecontrole en effectieve EMI-onderdrukking
• Vroege EMI-probleemoplossing tijdens de ontwerpfases

Deze kernen zijn verkrijgbaar in verschillende maten en materialen en bieden uitstekende common-mode en differentiële-modus EMI-onderdrukking voor ronde kabels en kabelbomen over breedband-, laagfrequente en hoogfrequente bereiken.

Deze varianten bieden uitstekende ruisonderdrukking voor platte kabels en kabelbomen in breedband- en laagfrequente toepassingen.

Deze kernen zijn ontworpen voor eenvoudige installatie en leveren effectieve ruisonderdrukking voor ronde kabels en kabelbomen in breedband- en hoogfrequente scenario's.

Om de functie van ferrietkernen beter te begrijpen, is het essentieel om onderscheid te maken tussen deze twee ruistypen, die verschillende onderdrukkingsbenaderingen vereisen vanwege hun verschillende generatiemechanismen en propagatiepaden.

Dit verschijnt als ruissignalen met identieke fase en amplitude op twee of meer signaallijnen, meestal veroorzaakt door externe EMI of aardruis. Het tast de signaalintegriteit aan, wat leidt tot fouten in de gegevensoverdracht en verminderde prestaties van het apparaat.

Dit manifesteert zich als ruissignalen met tegengestelde fasen op signaallijnen, meestal gegenereerd door interne schakelruis van het circuit of signaalreflecties. Het wordt direct op signalen gelegd, waardoor vervorming en verkeerde interpretatie ontstaan.

Deze magnetische componenten zijn samengesteld uit ferrietmateriaal met een hoge permeabiliteit en weerstand en creëren een magnetisch veld wanneer kabels erdoorheen gaan, waardoor common-mode ruis wordt onderdrukt. Hun werking omvat twee primaire mechanismen:

Ferrietkernen vertonen een hoge impedantie voor common-mode ruis, waardoor de voortplanting ervan wordt geblokkeerd. De impedantiegrootte is afhankelijk van de permeabiliteit van het materiaal, de kerndimensies en de ruisfrequentie, met een piek bij specifieke frequenties voor optimale onderdrukking.

De kernen zetten hoogfrequente ruisenergie om in warmte, waardoor de ruisamplitude effectief wordt verminderd en elektromagnetische straling wordt voorkomen.

Met tal van ferrietmaterialen beschikbaar, elk met unieke magnetische eigenschappen en frequentieresponsies, is de juiste selectie cruciaal voor effectieve ruisonderdrukking. De drie primaire materiaaltypen dienen verschillende doeleinden:

• Laagfrequente (LF) materialen:
  Ideaal voor het onderdrukken van voedingslijngeluid en aardlusinterferentie
• Hoogfrequente (HF) materialen:
  Effectief tegen signaallijngeluid en RF-interferentie
• Breedbandmaterialen:
  Geschikt voor ruis van schakelende voedingen en algemene elektromagnetische straling

Deze componenten worden veel gebruikt in verschillende elektronische apparaten, waaronder:

• Computers en randapparatuur voor stabiele gegevensoverdracht
• Communicatieapparatuur om de signaalkwaliteit te verbeteren
• Industriële besturingssystemen voor betrouwbare werking
• Medische apparaten die de veiligheid van de patiënt waarborgen
• Automotive elektronica die de betrouwbaarheid van het systeem verbetert