Hạt ferrite là gì?

Nhiễu điện từ (EMI) xảy ra khi có một trường điện từ giao thoa với một trường điện từ khác, gây ra sự biến dạng của cả hai trường.

Một số nguyên nhân phổ biến của EMI là nguồn điện làm việc ở chế độ chuyển mạch liên tục, máy hàn hồ quang và các tiếp điểm điện. Tất cả những điều này có thể gây ra sự cố, không chỉ ở bản thân thiết bị mà còn ở các thiết bị điện tử xung quanh.

Nếu hệ thống cáp không được lắp đặt và bảo vệ đúng cách, điện áp cao có thể tăng đột biến, tạo ra tiếng ồn điện. Những đột biến này có thể làm hỏng phần cứng, thường làm hỏng dữ liệu. Điều này có khả năng làm gián đoạn hoạt động ở nhiều cấp độ.

Các hạt, lõi hay ống bọc Ferrite hạn chế những rủi ro này. Hạt Ferrite được tạo thành từ một cuộn dây quấn và hai đầu cuối. Vật liệu ferit thường bao gồm các hợp chất gốm với oxit sắt được tích hợp với các hợp chất như niken, kẽm và mangan.

Hạt ferrite là loại cuộn cảm ferrite. Một hạt ferrite cũng thường được gọi là kẹp ferrite. Đây là một thiết bị thụ động giúp cải thiện chất lượng điện năng của PCB, được thiết kế để triệt tiêu tín hiệu tần số cao trên đường dây cấp điện. Chúng thường được đặt xung quanh một cặp nguồn điện hay đường dây nối đến một thiết bị cụ thể. Một ví dụ đơn giản là dây nguồn cho máy tính xách tay của bạn.

Về bản chất, bất kỳ dòng điện một chiều nào chạy qua hạt ferrite sẽ tạo ra sự sụt giảm điện áp tương ứng với điện trở DC.

Hạt ferrite hoạt động như thế nào?

Hạt Ferrite có khả năng lọc năng lượng điện tần số cao trên một dải tần số rộng. Ferrites là một vật liệu từ tính.

Những hạt này bao gồm một dây dẫn, được đưa vào qua một hình trụ rỗng bằng vật liệu gốm oxit sắt có tính thẩm thấu cao. Đây là lý do tại sao các thuộc tính điện từ ảnh hưởng đến dòng điện. Từ tính của oxit sắt trong vật liệu gốm hỗ trợ sự hình thành từ trường khi dòng điện chạy qua dây dẫn. Các hạt này hoạt động theo Định luật Faraday: lõi từ tính xung quanh dây dẫn tạo ra EMF ngược khi có tín hiệu tần số cao. Đổi lại, điều này làm suy giảm đáp ứng tần số ferit.

Ưu nhược điểm của hạt Ferrite

Hạt Ferrite ngăn chặn nhiễu tần số cao. Bằng cách trang bị các hạt ferit, chúng tạo ra tín hiệu rõ ràng hơn trong mạch điện, giảm thiểu nhiễu.

Vì hạt ferrite là tải điện trở ở tần số cao nên chúng có khả năng gây ra sự cố trong mạch của bạn. Bạn sẽ cần xem xét điện áp và tản nhiệt. Sụt áp không phải là vấn đề đối với các mạch điện áp cao hơn, nhưng điều này cần cẩn thận với các mạch công suất thấp có thể hoạt động với điện áp 2V.

Các hạt ferit nên được đặt ở nơi chúng không gây ra sự cố sụt áp. Chúng cũng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt, nhưng đây chỉ là vấn đề khi hạt ferit tiêu tán tần số cao ở dòng điện cao. Luôn xem xét khả năng tản nhiệt của hạt.

Hạt Ferrite 200~1000 Ohm 1~300 MHz

Ống ferrite là gì?

Chúng cũng có các tên khác, chẳng hạn như clip-on ferrite, clip-on ferrite core, ferrite clip on, hoặc thậm chí là ferrite clips. Đây thường là các vỏ nhựa có bản lề mở ra để cho phép luồn cáp vào, sau đó khớp vào nhau để cố định lõi ferit xung quanh cáp.

Một ferit clip-on hoạt động giống như bất kỳ giải pháp ferit nào, trong đó nó triệt tiêu và phân tán các mức nhiễu tần số cao do các thiết bị điện từ gây ra. Ống bọc ferit thường được sử dụng trên cáp nguồn và cáp điều khiển trên các thiết bị điện và điện tử để tuân thủ quy định, triệt tiêu EMI và cải thiện hiệu suất của thiết bị. Lưu ý, ống lót không phải lúc nào cũng có vỏ - thuật ngữ này thường được thay thế bằng lõi.

Làm thế nào để ống Ferrite hoạt động?

Chúng có nhiều loại đường kính cáp và thường được lắp đặt sau khi tất cả cáp đã được gắn vào. Các giá trị trở kháng dựa trên các phép đo. Vỏ của chúng thường bằng nhựa, chẳng hạn như nylon, có đặc tính cách nhiệt tốt và giúp việc lắp ráp các lõi hay tách lõi trở nên dễ dàng.

Bộ Lọc Nhiễu Màu Đen Lõi Ferrite 9mm

Những lợi thế của ống Ferrite

Chúng phù hợp với các trường hơp trang bị thêm và thử nghiệm, vì chúng có thể được cài đặt nhanh chóng và dễ dàng. Vỏ nylon chắc chắn và không dễ bị EMI làm hư hỏng, cũng như không cần bất kỳ sự chăm sóc đặc biệt nào.

Ống ferit thường được sử dụng trong màn hình máy tính, cáp dữ liệu, thiết bị y tế và các thiết bị và mạch điện tử khác. Các tay áo nhỏ hơn cũng được nhúng trong bảng mạch in và mạch điện.

Tuy nhiên, hiệu quả của chúng phụ thuộc vào nhiệt độ và dòng tải. Bạn cần đảm bảo nó đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác của thiết kế của bạn như sự giảm điện áp và nhiệt.

Lõi ferrite là gì?

Ferrites trên cáp là phổ biến. Vì lõi ferit ngăn cáp hoạt động như ăng-ten, do đó ngăn chặn nhiễu EMI bức xạ. Chúng thường được làm bằng gốm oxit kim loại có chứa hỗn hợp oxit sắt và oxit magie-kẽm hoặc niken-kẽm. Sau khi trộn, vật liệu được ép và đùn để tạo thành các hình dạng lõi cần thiết.

Sử dụng cáp được che chắn và nối đất được lắp đặt đúng cách sẽ giúp triệt tiêu EMI. Tuy nhiên, một bộ triệt tiêu lõi ferit cũng có thể cần được lắp đặt trên hệ thống cáp. Lõi Ferrite có nhiều hình dạng khác nhau. Chúng làm giảm bất kỳ hình thức phát xạ EMI nào và thường được sử dụng để trang bị thêm hoặc cho mục đích thử nghiệm khi tính toán các yêu cầu thiết kế và thông số kỹ thuật của bộ lọc lõi ferit.

Làm thế nào để lõi ferrite hoạt động?

Lõi là một thành phần kim loại, có từ trường bị hút bởi từ trường của điện cực của nó. Lõi ferit ngăn chặn phát xạ điện từ bằng cách chặn điện áp tần số thấp và hấp thụ điện áp tần số cao để tránh nhiễu điện từ.

Khi dòng điện chạy đến một cuộn cảm, trong trường hợp này là lõi ferit, lõi sẽ tạo ra từ thông. Năng lượng sinh ra sau đó được chuyển đổi thành năng lượng từ tính. Khi dòng điện thay đổi, từ thông thay đổi, bằng cách chuyển đổi ngược lại thành dòng điện bằng cảm ứng điện từ.

Trong một số ứng dụng, có thể đạt được triệt tiêu EMI bằng thiết kế máy biến áp lõi ferit. Bản thân máy biến áp được cấu tạo bằng cách sử dụng lõi từ trong đó các cuộn dây (cuộn cảm) được tạo ra trên một thành phần lõi ferit.

Các loại lõi Ferrite

Ưu điểm của lõi ferit

Một lợi ích của lõi ferit là khả năng chống chịu dòng điện cao. Chúng cũng cung cấp tổn thất dòng điện xoáy thấp trên một dải tần số. Yếu tố ở tính thấm cao của chúng, và bạn có giải pháp lý tưởng để sử dụng trong máy biến áp tần số cao và cuộn cảm có thể điều chỉnh.

Nhược điểm của lõi ferit

Lõi từ có những tác dụng phụ mà bạn nên cân nhắc. Trong các thiết bị AC, chẳng hạn như thiết bị gia dụng, chúng gây ra tổn thất năng lượng do hiện tượng trễ – độ trễ giữa đầu vào và đầu ra – và dòng điện xoáy. Điều này cũng có thể xảy ra trong các ứng dụng như máy biến áp.

Trước khi thiết kế máy biến áp, hãy kiểm tra yêu cầu của bạn và ứng dụng chính xác bao gồm điện áp đầu vào, điện áp đầu ra, dòng điện và tần số hoạt động.

Cách cài đặt lõi ferrite

Lắp lõi ferit giữa lưới điện và cổng AC của biến tần.

Luồn dây cáp AC qua lõi ferit và quấn chúng quanh Lõi Ferit khoảng bốn vòng.
Chèn cáp AC vào cổng lưới ở dưới cùng của biến tần.
Cắm các dây cáp AC vào đầu nối lưới và siết chặt chúng.

Bạn cũng có thể sử dụng ống ferit có chứa lõi. Trong trường hợp này:

Mở ống Ferrite
Luồn cáp qua lõi
Luồn dây cáp xung quanh để nó đi qua lõi một lần nữa. Đóng tay áo và kéo cáp để vòng thắt chặt.