Bagaimana cara kerja terminator kawat inti ferit untuk mengurangi EMC?

Pertanyaan berikut diajukan pada superuser: Apa itu silinder pada kabel?

Bagaimana cara kerja silinder itu? Sejauh yang saya tahu, bahkan jika Anda meletakkan satu di kedua ujung kabel, setiap sinyal HF harus melintas lurus.

Apakah ada rangkaian ekivalen yang menunjukkan prinsip lebih baik?

EDIT

Saya berasumsi dalam pertanyaan saya bahwa kawat melewati cincin yang terbuat dari ferit. Tentu saja ada kemungkinan lain bahwa ia berputar di sekitar ferit, menciptakan induktor (sangat kecil, sangat rendah) secara seri dengan kabel. Apakah begitu?

Ferrite mengurangi radiasi elektromagnetik dengan mengurangi arus mode umum.

Pertama, mengapa mengurangi arus mode umum mengurangi radiasi? Jika Anda memiliki dua kabel paralel yang membawa arus yang sama dan berlawanan, yaitu, tidak ada arus mode umum, maka pada jarak yang secara signifikan lebih dari jarak antara kabel, medan listrik dan medan magnet yang diciptakan oleh kabel tersebut dibatalkan. Dengan demikian, tidak ada medan bersih, sehingga tidak ada radiasi. Lihat saluran transmisi dua arah .

Jadi bagaimana cara ferit mengurangi arus mode umum? Meskipun kawat dapat melalui ferit hanya sekali, ia masih membentuk induktor. Melewati kawat melalui ferit lebih banyak hanya meningkatkan induktansi. Anda terkadang melihat ini:

tetapi karena kabel yang terlibat sering kali besar, dan sulit dilakukan dengan mesin otomatis, biasanya lebih mudah menggunakan inti yang lebih besar:

Jadi secara skematis, sepasang kabel yang melewati ferit terlihat seperti ini:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Hanya melihat Mari di setengah dari ini dalam isolasi, hanya A . Setiap arus dalam A akan menginduksi medan magnet di inti, sama seperti induktor biasa. Dengan demikian, Anda mendapatkan impedansi yang meningkat dengan frekuensi yang meningkat, sama seperti yang Anda lakukan pada induktor.

$I_A = -I_B$

Dengan demikian, pengaturan ini, yang disebut choke mode umum , menghadirkan impedansi tinggi untuk arus mode-umum, dan impedansi rendah untuk arus mode diferensial. Impedansi tinggi choke mencegah arus mode umum yang signifikan dari berkembang, dan ferrites untuk aplikasi ini dirancang untuk menjadi lossy, sehingga tegangan mode umum sebagian besar dikonversi menjadi panas di inti.

Pada kabel yang terlindung, ferit menghasilkan hal yang sama, meskipun dengan cara yang sedikit berbeda. Biasanya, sinyal frekuensi tinggi yang bepergian dengan kabel berpelindung akan dipaksa untuk bepergian di luar pelindung dengan efek kulit . Namun, jika ada arus dalam satu arah konduktor di dalam perisai, maka arus balik pada perisai akan ditarik ke permukaan bagian dalam perisai. Ini sebenarnya adalah sangkar Faraday , tetapi dalam hal ini kami menjaga agar ladang dari dalam tidak keluar, daripada ladang dari luar masuk. Lihat kabel koaksial .

Namun, ini hanya berfungsi jika ada arus yang persis sama dan berlawanan pada perisai dan konduktor di dalamnya. Setiap arus pelindung yang tidak diimbangi oleh arus konduktor internal akan bergerak di luar pelindung. Jika ferit dijepit di sekitar kabel, maka ini membentuk induktor. Tapi, induktor ini hanya dilihat oleh arus di luar perisai, dan ini adalah arus yang tidak Anda inginkan, karena mereka ada hanya ketika ada mode arus umum, dan mereka adalah satu-satunya arus yang memiliki medan eksternal ke kabel, dan dengan demikian potensi untuk memancarkan.

Ini adalah mode umum induktor - satu dengan satu putaran. Sinyal diferensial tidak terpengaruh, sinyal mode umum dilemahkan.

Bahan ferit yang digunakan dalam hal-hal ini menghadirkan impedansi tinggi untuk frekuensi tinggi (MHz dan ke atas) kebisingan mode umum, itulah sebabnya orang biasanya melihatnya pada kabel daya DC dan pada kabel pita yang membawa sinyal frekuensi yang relatif rendah.