خاتم الفريت - ما هو؟ كيف تصنع خاتمًا من الفريت بيديك؟

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 13:49

شاهد كل منا أسطوانات صغيرة على أسلاك الطاقة أو على الكابلات لمطابقة الأجهزة الإلكترونية. يمكن العثور عليها على أنظمة الكمبيوتر الأكثر شيوعًا ، سواء في المكتب أو في المنزل ، في نهايات الأسلاك التي تربط وحدة النظام بلوحة المفاتيح ، والماوس ، والشاشة ، والطابعة ، والماسح الضوئي ، وما إلى ذلك. ويسمى هذا العنصر " حلقة الفريت "(أو مرشح الفريت). في هذه المقالة ، سننظر في الغرض الذي من أجله يقوم مصنعو أجهزة الكمبيوتر ومعدات التردد العالي بتجهيز منتجات الكابلات الخاصة بهم بالعناصر المذكورة.

الغرض الرئيسي

يمكن أن تقلل الحلقة الفريتية من تأثير تردد الراديو والتداخل الكهرومغناطيسي على الإشارة التي يتم إرسالها عبر السلك. تحتوي كبلات الإشارة والطاقة الطويلة لكل من الكمبيوتر ومعدات الطاقة الأخرى على خصائص طفيلية ،أي أنها تعمل كهوائيات. فهي تشع بفاعلية ضوضاء مختلفة يتم إنشاؤها داخل الجهاز إلى البيئة الخارجية ، مما يؤدي إلى حدوث تداخل على محطات الراديو عند استقبال إشارة الراديو وعلى المعدات الإلكترونية الأخرى. والعكس صحيح ، عند تلقي تداخل من الهواء من أجهزة إرسال لاسلكية ، قد يتعطل الكمبيوتر أو أي جهاز إلكتروني آخر. هنا ، للقضاء على هذه الظاهرة ، يستخدمون حلقة من الفريت يتم ارتداؤها على كابل طاقة أو كابل مطابق.

الخصائص الفيزيائية

الفريت عبارة عن مغناطيس حديدي لا يوصل الكهرباء ، أي أنه في الحقيقة عازل مغناطيسي. لا يتم إنشاء تيارات إيدي في هذه المادة ، وبالتالي فهي تعيد المغناطيسية بسرعة كبيرة - في الوقت المناسب مع تواتر المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية. هذه الخاصية المادية هي أساس الحماية الفعالة للأجهزة الإلكترونية. الحلقة الفريتية التي يتم ارتداؤها على الكابل قادرة على إنشاء مقاومة كبيرة نشطة لتيارات الوضع المشترك.

تتكون هذه المادة من مزيج كيميائي لأكاسيد الحديد مع أكاسيد معادن أخرى. لها خصائص مغناطيسية فريدة وموصلية كهربائية منخفضة. نتيجة لهذا ، لا يوجد للفريتات أي منافسين من بين المواد المغناطيسية الأخرى في تكنولوجيا التردد العالي. تعمل حلقات الفريت 2000 نانومتر على زيادة تحريض الكبل بشكل كبير (عدة مئات أو آلاف المرات) ، مما يضمن قمع التداخل عالي التردد. يتم تثبيت هذا العنصر على السلك أثناء إنتاجه أو ، مقطوعًا إلى نصفين دائريين ، يوضع على السلك فور تصنيعه. الفريتالمرشح معبأ في علبة بلاستيكية. إذا قمت بقصها بداخلها تستطيع أن ترى قطعة من المعدن بداخلها.

هل أحتاج إلى مرشح حديدي؟ أم أن هذه خدعة أخرى؟

أجهزة الكمبيوتر هي أجهزة "صاخبة" للغاية (كهرومغناطيسيًا). لذا ، فإن اللوحة الأم الموجودة داخل وحدة النظام قادرة على التأرجح بتردد كيلوهرتز واحد. تحتوي لوحة المفاتيح على شريحة صغيرة تعمل أيضًا بتردد عالٍ. كل هذا يؤدي إلى ما يسمى بتوليد ضوضاء الراديو بالقرب من النظام. في معظم الحالات ، يتم التخلص منها عن طريق حماية اللوحة من المجالات الكهرومغناطيسية بغلاف معدني. ومع ذلك ، هناك مصدر آخر للضوضاء وهو الأسلاك النحاسية التي تربط أجهزة مختلفة. في الواقع ، تعمل مثل الهوائيات الطويلة التي تلتقط إشارات من كبلات أجهزة الراديو والتلفزيون الأخرى ، وتؤثر على تشغيل الجهاز "الخاص بهم". مرشح الفريت يلغي الضوضاء الكهرومغناطيسية وإشارات البث. تعمل هذه العناصر على تحويل الاهتزازات الكهرومغناطيسية عالية التردد إلى طاقة حرارية. لهذا السبب يتم تثبيتها في نهايات معظم الكابلات.

كيفية اختيار مرشح الفريت المناسب

لتثبيت حلقة الفريت على الكابل بيديك ، تحتاج إلى فهم أنواع هذه المنتجات. بعد كل شيء ، يعتمد الأمر على نوع السلك وسمكه أي مرشح (من أي مادة) تحتاج إلى استخدامه. على سبيل المثال ، حلقة مثبتة على كبل متعدد النواة (سلك طاقة أو كبل بيانات أو فيديو أو واجهة USB) تنشئ ما يسمى بمحول الوضع الشائع في هذا القسم ، ويمرتحمل الإشارات المضادة للطور معلومات مفيدة وتعكس أيضًا تداخل النمط الشائع. في هذه الحالة ، لا ينبغي استخدام الفريت الممتص لتجنب تعطيل نقل المعلومات ، ولكن يجب استخدام مادة حديدية ذات تردد أعلى. لكن يفضل اختيار حلقات الفريت لكابل الهوائي من مادة تعمل على تبديد التداخل عالي التردد ، بدلاً من عكسها مرة أخرى في السلك. كما ترى ، يمكن أن يؤدي المنتج الخطأ إلى تدهور أداء جهازك.

النوى الفريتية

أسطوانات الفريت السميكة هي الأكثر كفاءة في التعامل مع التداخل. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن الأذهان أن المرشحات الضخمة جدًا غير مريحة للاستخدام ، ونتائج عملهم عمليًا لن تختلف كثيرًا عن المرشح الأصغر قليلاً. يجب أن تكون المرشحات دائمًا بالحجم الصحيح: من الناحية المثالية يجب أن يتطابق القطر الداخلي مع السلك ويجب أن يتطابق العرض مع عرض موصل الكابل.

أيضًا ، لا تنس أن المرشحات الفريتية لا تساعد فقط في محاربة الضوضاء. على سبيل المثال ، من أجل توصيل أفضل ، يوصى باستخدام كبلات ذات مقطع عرضي كبير. عند اختيار طول السلك ، لا يجب عمل هامش كبير للطول بين الأجهزة المتصلة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون الجودة الرديئة للاتصال بين السلك والموصل بمثابة مصدر تداخل.

بمناسبة حلقات الفريت

النوع الأكثر شيوعًا من تدوين علامات حلقة الفريت هو كما يلي: K D × d × N ، حيث:

- K اختصار لكلمة "ring" ؛

- D - القطر الخارجي للمنتج ؛

- د - القطر الداخلي للحلقة الفريتية ؛

- H - ارتفاع الفلتر

بالإضافة إلى الأبعاد الكلية للمنتج ، يتم تشفير نوع المادة المغناطيسية في الوسم. قد يبدو أحد الأمثلة على الإدخال كما يلي: M20VN-1 K 4x2، 5x1، 6. النصف الثاني يتوافق مع الأبعاد الكلية للحلقة ، ويتم تشفير النفاذية المغناطيسية الأولية في الأول (20_{أنا). بالإضافة إلى هذه المعلمات ، في الوصف المرجعي ، يشير كل مصنع إلى التردد الحرج ، ومعلمات حلقة التباطؤ ، والمقاومة ودرجة حرارة كوري لمنتج معين.}

ما عدا ذلك يتم استخدام حلقات الفريت

إلى جانب التطبيق المعروف مثل التدريع عالي التردد ، تُستخدم المواد المغناطيسية في صنع المحولات. غالبًا ما يتم رؤيتهم في مصادر طاقة الكمبيوتر. من المعروف أن محول الحلقة الفريتية فعال للغاية في الخلاطات المتوازنة. ومع ذلك ، لا يعلم الجميع أن هناك إمكانية "لتمديد" التوازن. هذا التعديل للمحول قادر على أداء عملية التوازن بشكل أكثر دقة. بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم المحولات الموجودة على حلقات الفريت على نطاق واسع لمطابقة مقاومة الخرج والمدخلات لسلسلة أجهزة الترانزستور. في هذه الحالة ، يتم تحويل المقاومة النشطة والمتفاعلة. بفضل هذا الأخير ، يمكن استخدام هذا الجهاز لتغيير نطاقات ضبط السعة. تعمل المحولات المنسدلة جيدًا أقل من 10 ميغا هرتز.

الخلاصة

لأولئك الذينإذا كنت مهتمًا بكيفية لف حلقة الفريت بنفسك ، فيجب أن تضع في اعتبارك أنه يمكن بسهولة زيادة الممانعة التسلسلية التي يقدمها نواة من الفريت عالية التردد عن طريق إجراء عدة لفات للموصل عليها. كما تقترح نظرية الهندسة الكهربائية ، فإن مقاومة مثل هذا النظام ستزداد مع مربع عدد المنعطفات. لكن هذا من الناحية النظرية ، ولكن من الناحية العملية ، فإن الصورة مختلفة إلى حد ما بسبب اللاخطية للمواد المغناطيسية والفقد فيها.

زوج من المنعطفات على القلب يزيد المقاومة ليس أربع مرات كما ينبغي ، ولكن أقل قليلاً. نتيجة لذلك ، من أجل احتواء مرشح الكابل عدة مرات ، يجب اختيار حلقة بحجم أكبر بشكل واضح. إذا كان هذا غير مقبول ، وكان يجب أن يظل السلك بنفس الطول ، فمن الأفضل استخدام عدة مرشحات.