Clip auf Ferritkern

Ferritdrosseln haben sich bei Problemen mit der Abstrahlung von Kabeln im Niederfrequenzbereich, in der Regel unter 10 MHz, als nicht sehr hilfreich erwiesen, da ihre Impedanz bei diesen Frequenzen zu niedrig ist, um wirksam zu sein. Ich habe mich schon immer nach ähnlichen, unkomplizierten Lösungen für Probleme mit Kabelemissionen und -empfindlichkeiten im Niederfrequenzbereich gesehnt. Endlich habe ich bekommen, was ich wollte.

Ein neuartiges Niederfrequenz-Ferritmaterial des Typs 75, das für die EMI-Unterdrückung im Frequenzband von 200 kHz bis 30 MHz konzipiert ist, wurde kürzlich von Fair-Rite Products Corp. auf den Markt gebracht. Der Impedanzscheitelpunkt dieses Materials liegt zwischen 1 und 2 KHz. Die 17. Ausgabe des Fair-Rite-Katalogs enthält Einzelheiten über die neuen Ferritkerne vom Typ 75.

Wie unten dargestellt, beträgt die höchste Impedanz des Bauteils mit der Nummer 2675540002 (9/16′′ OD, 1/4′′ ID und 1-1/8′′ langer Kern) 160 bei etwa 1,6 MHz.
Wenn die Impedanz des genannten Ferrits im Frequenzbereich von 500 kHz bis 10 MHz höher als 80 ist, können Ferritkerne vom Typ 75 besonders hilfreich sein, um Emissionsprobleme zu verringern.

Um die Impedanz von Ferritkernen weiter zu erhöhen, können sie mehrfach verdrillt werden. Dies verschlechtert jedoch auch die Hochfrequenzleistung der Drossel und erhöht die Kapazität zwischen den Wicklungen.

Dieser Kapazitätsanstieg ist weniger besorgniserregend, da das Material des Typs 75 für Niederfrequenzanwendungen ausgelegt ist; zwei bis fünf Umdrehungen können verwendet werden, ohne dass es zu größeren Schäden kommt. Bei Verwendung von drei Windungen desselben 2675540002 Kerns ergibt sich eine Impedanz von 1.400 bei 1,3 MHz, und bei Verwendung von fünf Windungen ergibt sich ein Widerstand von fast 4.000, wie in der Tabelle unten gezeigt. Dieser Kern führt zu einer Drossel mit drei Windungen und einem Widerstand von über 500 von 300 kHz bis 20 MHz.
Die Anordnung mit drei Windungen hat eine Impedanz von etwa 250 und die Konfiguration mit fünf Windungen hat eine Impedanz von etwa 700, selbst bei 150 kHz, dem unteren Ende des FCC/CISPR-Testbereichs für leitungsgebundene Emissionen.

Dadurch lassen sich nun bei diesen niedrigen Frequenzen durch zahlreiche Windungen hohe Impedanzen erzeugen.
Fair-Rite verkauft Zentrierspitzen sowohl in kleinen als auch in großen Größen. Fair-Rite führt Kerne des Typs 75 mit einem Außendurchmesser von 3/8 bis 1-1/4 Zoll und einem Innendurchmesser von 7/32 bis 3/4 Zoll im Sortiment. Derzeit werden nur massive Kerne angeboten, aber im Laufe des Jahres sollen auch geteilte Schnappkerne erhältlich sein. Aufschnappbare Adern sind praktisch für die Fehlersuche und lassen sich einfach zur Reparatur von Drähten nach einem Vorfall verwenden. Die Mangan-Zink-Kerne (MnZn) vom Typ 75 sollten aufgrund ihrer geringen Leitfähigkeit (Widerstand, = 3102-cm) nicht mit aktiven elektrischen Verbindungen in Berührung kommen.

Wenn Sie Probleme mit Kabeln haben, die für niedrige Frequenzen empfindlich sind, sollten Sie die neue Fair-Rite Type 75 Substanz in Betracht ziehen. Die Ergebnisse könnten Sie zufrieden stellen.

Was ist ein Ferritkern?
Ein Magnet mit einem Ferritkern ist speziell zur Verringerung elektromagnetischer Störungen konzipiert. Daher eignen sich Ferritkerne hervorragend zur Minimierung von Funkstörungen, die durch elektrisches Rauschen hervorgerufen werden.

Eine Anleitung zum Einbau von Ferritkernen
Eine Schleife im Draht, die das Magnetfeld durchläuft, sich in einer Schleife dreht und dann wieder zurückläuft, muss mit einem Ferritkern versehen werden, damit die Installation wirksam ist. Sehen Sie sich bitte das unten stehende Beispiel an. Wir empfehlen, den Ferritkern in einem Abstand von etwa 15,2 Zentimetern von der Dashcam selbst anzubringen.
Wie kann man vorgehen, wenn ein Ferritkern installiert wurde, die Funkstörung aber weiterhin besteht?
Das/die Kabel für Ihre Dashcam sind möglicherweise in der Nähe der Antenne verlegt; versuchen Sie, sie von ihrem derzeitigen Standort weg zu verlegen.

Abschirmkerne (RH-Serie) und Ringkerne (T-Serie) sind ringförmige EMI-Entstörkerne, die zur Reduzierung hochfrequenter Störungen in Kabeln verwendet werden. RH-Kerne werden üblicherweise in der Kabelkonstruktion durch Kunststoffspritzguss verwendet. Kleinere RH-Kerne werden in der Regel verwendet, um durch andere Elementperlen hindurchzugehen oder um als Induktoren zu fungieren, indem sie durch Draht hindurchgehen. T-Kerne werden meist zur EMI-Reduzierung in Gleichtakt- oder Differenzialfiltern eingesetzt. Wenn das Design eine höhere Impedanz erfordert, ist die Erhöhung der Drahtwindungen durch den Kern eine schnelle und einfache Lösung.

Ein EMI-Filter wird auch als Ferritdrossel, Ferritperle, Ferritblock oder Ferritring bezeichnet.

Sehen Sie sich an, wie ich versuche zu erklären, wie Ferritkerne funktionieren, ohne in die Mechanik des elektromagnetischen Spektrums und der Kernkräfte einzutauchen. Ferritkerne blockieren elektromagnetische Störungen in beiden Richtungen und schirmen die Verbindung von äußeren Störungen ab, während sie gleichzeitig verhindern, dass das Kabel Signale erzeugt. Jedes Kabel, das irgendeine Art von Metall enthält (fast jedes Kabel), funktioniert wie eine Antenne. Wenn die Geräte, an die Sie Ihr Kabel angeschlossen haben, RFI oder EMI erzeugen (fast alle elektronischen Geräte), überträgt und sendet das Kabel diese Signale als Rauschen zusätzlich zu dem Signal, das es senden soll.

Wenn sich in der Nähe des Kabels RFI oder EMI befinden, wie z. B. bei anderen elektronischen Haushaltsgeräten, verhält sich das Kabel wie eine Antenne und empfängt diese unerwünschten Signale. Da Ferritkerne sowohl leitfähig als auch magnetisch sind, bündeln sie elektromagnetische Impulse und leiten sie als Wärme ab. Keine Sorge, sie werden nicht erhitzt!

Abgesehen davon sind viele Kabel heutzutage bereits in der Lage, unerwünschte RFI oder EMI zu verarbeiten. Sie sind in der Regel gut verarbeitet, geschützt (zumindest meine) und so gebaut, dass sie den Bedingungen standhalten, denen sie ausgesetzt sind. Gelegentlich werden Kabel jedoch in Situationen eingesetzt, in denen sie an ihre Grenzen stoßen, vor allem, wenn übermäßig lange Kabel anstelle normaler Längen verwendet werden.

Ein Ferritkern kann in bestimmten Fällen die Signalqualität verbessern. Nehmen Sie beispielsweise ein Paar Kerne für eine lange TV-Antennenverbindung oder ein USB-Kabel; wenn Sie ein schwaches Signal oder Aussetzer haben, sollten die Kerne eine sofortige Wirkung erzielen. Wenn Ihr empfindliches AV-Gerät, z. B. in einem Heimkino, Rauschen aufnimmt, können Ferritkerne in den Kabeln helfen, dieses zu minimieren!

Apropos Installation, die ist ein Kinderspiel! Klemmen Sie einfach einen Ferritkern an jedes Ende des Kabels, etwa 10 cm von den Anschlüssen entfernt, und schon sind Sie fertig! Diese Kerne sind für Kabel mit einer Breite von 3,5 mm bis 5,5 mm vorgesehen; wir bieten auch einen größeren Kern für dickere Kabel an.

Gelegentlich wünsche ich mir, ich könnte elektromagnetische Wellen sehen. Das würde die Erkennung von EMI erheblich vereinfachen. Anstatt mich mit komplizierten Geräten und Signalanalysatoren herumzuschlagen, könnte ich einfach einen Blick darauf werfen und verstehen, was es mit der ganzen Aufregung auf sich hat. Wir können EMI zwar nicht sehen, aber wir können sie gelegentlich hören, wenn sie durch Audioschaltkreise läuft. Eine Ferritperle ist eine mögliche Lösung für diese Art von Störungen.

Leider sind Ferritperlen (auch bekannt als Ferritdrossel, Ferritklemme, Ferritkragen, EMI-Filterperle oder Ferritringfilter) oft schwer zu verstehen.

Die Funktion des Ferritkerns ähnelt der einer Drosselspule, obwohl der Frequenzgang des Ferritkerns bei hohen Frequenzen von dieser Funktion abweicht. Darüber hinaus haben verschiedene Arten von Perlen, wie z. B. drahtgewickelte Ferritperlen und Chip-Ferritperlen, unterschiedliche Rauschunterdrückungseigenschaften. Drahtgewickelte Ferritperlen beispielsweise funktionieren über einen breiten Frequenzbereich, bieten aber in Gleichstromkonfigurationen weniger Widerstand. Um sie effektiv einsetzen zu können, müssen Sie zunächst ihre elektromagnetischen Eigenschaften und deren Veränderung während des Gebrauchs verstehen. Wenn Sie die physikalischen Zusammenhänge hinter den Ferritperlen verstanden haben, können Sie sie gezielt für Ihre Leiterplatte auswählen. Wenn Sie das nicht tun, riskieren Sie, mehr Probleme zu verursachen als zu lösen.