Зачем на кабеле ферритовые кольца – какую защиту выполняют ферритовые кольца на кабеле плазменного ТВ ? как правильно их установить ?

Ферритовый фильтр — для чего он нужен

В нашем быту появилось огромное множество средств вычислительной техники, которая работает на токах высокой частоты. Ведь чем выше частота, тем выше скорость обработки информации.

Однако, высокочастотные токи накладывают ряд технических ограничений на соединительные кабели для передачи таких сигналов. В первую очередь это связано с побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН). Особо заметно сказываются помехи на длинных проводах – ведь сигнал имеет свойство затухать, а сам кабель выступает как антенна и потому внутри него могут зарождаться паразитные токи. А это губительно сказывается на качестве проходящих через кабель сигналов.

Простейший способ борьбы с ПЭМИН – увеличить индуктивность.

Индуктивность – это показатель соотношения величины силы тока, проходящего через контур, и создаваемого им магнитного потока. Если речь идет о прямолинейных проводах, то под индуктивностью подразумевается величина, характеризующая энергию магнитного поля (здесь ток считается постоянной величиной).

Индуктивность можно увеличить применением специального ферритового кольца. Как выглядят на кабелях ферритовые фильтры, можно посмотреть на фото ниже.

Ферритовые кольца – это компоненты электрической цепи, которые используются как пассивные элементы для фильтрации высокочастотных помех за счет повышения индуктивности проводника и поглощения помех, превышающих заданный порог.

Такие свойства ферритовому фильтру придает материал, из которого он изготовлен – феррит.

Феррит – это общее название соединений на основе оксида железа и оксидов других металлов. Ферриты совмещают в себе свойства ферромагнетиков и полупроводников (иногда диэлектриков) и потому используются в качестве сердечников катушек, постоянных магнитов, выступают в качестве поглотителей электромагнитных волн высоких частот и т.д.

Ферритовые кабельные фильтры с защелкой — принцип работы


Работа ферритового фильтра напрямую зависит от характеристик материала, из которого он изготовлен. За счет специальных добавок оксидов различных металлов меняются свойства феррита.

Принципиально различают несколько способов применения ферритовых колец:

  1. На одножильных (однофазных) проводах он может, наоборот, поглощать излучение в определенном диапазоне, преобразуя наводки в тепловую энергию. Таким образом негативные частоты могут поглощаться (отсекаться) ферритовым кольцом.
  2. На одножильных проводах, где он работает как своеобразный усилитель, так как возвращает часть высокочастотного магнитного поля обратно в кабель, что приводит к усилению сигнала в заданном диапазоне.
  3. На многожильных проводах феррит работает как синфазный трансформатор, который пропускает несимметричные сигналы в кабеле (импульсы тока, например, в кабелях передачи данных или в цепях питания постоянным током) и гасит симметричные сигналы (которые потенциально могут вызываться в таких кабелях только электромагнитными наводками).

Где использовать и как выбрать ферритовый фильтр


Если говорить о практике применения, то на кабелях питания ферритовые кольца применяются для уменьшения помех, которые могут создать сами кабели, а на сигнальных (передающих данные) ферриты гасят возможные внешние помехи и наводки.

Ферритовые кабельные фильтры могут быть встроенными (кабель продается уже с ферритовым кольцом) или отдельными (чаще всего это защелкивающиеся вокруг провода модели), которые не требуют каких-либо доработок самого кабеля.

Провод может вставляться в центр ферритового фильтра (получается одновитковая катушка), а может образовывать вокруг кольца несколько витков (тороидальная обмотка). Последний способ значительно увеличивает эффективность работы фильтра.

Чтобы подобрать ферритовое кольцо под заданные требования, нужно знать характеристики материала, из которого оно изготовлено и габариты изделия.

Для примера ниже в таблице обозначены основные характеристики ферритовых фильтров, предлагаемых на рынке.

МаркировкаRF-35МRF-50МRF-70МRF-90МRF-110SRF-110ARF-130SRF-130A
Импеданс, Ом (для частоты в 50 Мгц)16512595145180180190190
График зависимости импеданса от частоты, на рисунке №45673833
Диаметр
отверстия, мм
3.557911111313
Размер, мм25х1225х1330х1635х2035х2033х2339х3039х30
Вес, г66.5122244405050

График зависимости частоты и импеданса

Импеданс – это полное внутреннее сопротивление элемента электрической цепи к переменному (гармоническому) току (сигналу). Измеряется, как и обычное сопротивление, в омах.

Еще одним немаловажным параметром ферритовых фильтров является их магнитная проницаемость.

Магнитная проницаемость – это коэффициент, который характеризует связь между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля в веществе.

Исходя из вышесказанного, для того, чтобы обозначить основные свойства ферритовых фильтров, производители прибегают к следующей маркировке:

3000HH D * d * h, где:

  1. 3000 – это показатель начальной магнитной проницаемости феррита,
  2. HH – это марка феррита (чаще всего это HH – ферриты общего назначения, или HM – для слабых магнитных полей),
  3. D – наибольший (внешний) диаметр,
  4. d – меньший (внутренний) диаметр,
  5. h – высота тороида.

Приведем типовые примеры применения ферритов:

  • Марка 100НН может использоваться для кабелей с частотами до 30 МГц,
  • 400НН — с частотами не выше 3,5 МГц,
  • 600НН — с частотами до 1,5 МГц
  • 1000НН — до 400 кГц.

То есть, к примеру, антенный ферритовый фильтр должен быть марки HH.

А вот ферритовый фильтр для USB кабеля лучше всего выбрать с маркой HM (для кабелей со слабым магнитным полем).

Соотношение марок и частот выглядит следующим образом:

  • 1000НМ — используется с кабелями, работающими с частотой не более 1 МГц,
  • 1500НМ — не более 600 кГц,
  • 2000НМ и 3000НМ — не свыше 450 кГц.

Как наматывать ферритовые кольца


В большинстве случаев достаточно подобрать правильный ферритовый фильтр и защелкнуть его на кабеле ближе к месту подключения к прибору.

Схема наматывания витков вокруг ферритового кольца

Однако, в отдельных случаях, для увеличения импеданса можно сделать кабелем несколько витков вокруг кольца феррита и тогда импеданс будет возрастать кратно квадрату числа витков. То есть с двух витков в 4 раза, а с 3 – уже в 9 раз.

На практике, конечно, реальный показатель увеличения немного меньше теоретического.

Для того чтобы после наматывания ферритовое кольцо защелкнулось, необходимо заранее определиться с количеством витков провода и рассчитать внутренний диаметр фильтра, чтобы он закрылся, не передавив кабель.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

ЗАПИСИ ПО ТЕМЕ

filteru.ru

Ферритовый фильтр — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Ферритовые фильтры

Ферритовый фильтр в виде цилиндра без пластмассового покрытия.

Ферри́товый фильтр — пассивный электрический компонент, изготовленный из феррита в виде кольца, использующийся в качестве фильтра, для подавления высокочастотных помех в электрических цепях. Ферритовое кольцо увеличивает индуктивность проходящего через него участка провода в несколько сотен (вплоть до тысяч) раз, что и обеспечивает подавление помех высокой частоты[источник не указан 2810 дней]. Чаще всего имеют форму цилиндров или параллелепипедов; могут быть съёмными с защелками или несъемными литыми. Ферритовые фильтры используются как дополнительные внешние фильтры, как правило, для устройств, имеющих длинные соединительные кабели.

ru.wikipedia.org

Для чего нужен ферритовый фильтр или кольцо на кабеле

Для чего нужен ферритовый фильтр или кольцо на кабеле

Вы наверное замечали и не раз, что на проводах от ноутбука, монитора и иной электронной техники встречаются непонятные утолщения в виде цилиндра. Это сделано не просто так или для красоты. Дело в том, что пластиковый цилиндр — это специальный ферритовый фильтр. В народе его часто называют, как фильтр для подавления высокочастотных помех или проще — «шумовой» фильтр. Зачем и для чего он нужен?

Дело в том, что любое устройство, подключенное к электрической сети, является источником электромагнитных волн, которые являются, в свою очередь, высокочастотными помехами, влияющими на работу других устройств, находящихся поблизости. Длинные внешние силовые и интерфейсные кабели работают как своего рода антенны, которых довольно-таки сильно излучают во внешнюю среду помехи, которые создаются аппаратурой при работе. Это может сильно влиять на работу беспроводных сетей WiFi, радиоаппаратуры и точных приборов.Чтобы этого не происходило, кабель надо экранировать. Но тогда значительно подскочит его цена! На помощь пришли ферритовое кольцо и фильтры из этого материала.

Как работает ферритовый фильтр

Феррит — это специальный материал, состоящий из соединения оксида железа и ряда других металлов, который не проводит ток и эффективно поглощает электромагнитные волны. Ферритовое кольцо является отличным магнитным изолятором и за счёт этого обеспечивает фильтрацию высокочастотных помех и электромагнитных шумов. Он принимает на себя электромагнитные волны на выходе из электронной аппаратуры, прежде чем они усилятся в кабеле, как в антенне.

Ферритовый фильтр представляет собой сердечник из этого материала в виде цилиндра, который надевается на кабель либо сразу на производстве, либо позднее. При самостоятельной установке его необходимо расположить максимально близко к источнику помех. Только это позволить предотвратить передачу помех через другие элементы конструкции аппарата, где их отфильтровать гораздо труднее.


Это тоже интересно:

Поделитесть полезным с друзьями:

set-os.ru

Для чего нужны ферритовые фильтры?


Многие из вас, конечно же, видели на концах проводов небольшие цилиндры. Это – ферритовые фильтры. А знаете ли вы, какую роль они играют? Давайте попробуем разобраться в этом вопросе вместе.


Зачем устанавливают ферритовые фильтры?


Очень часто на форумах встречаю утверждение, что ферритовые кольца служат только для того, чтобы кабель не излучал помехи! Верно ли это утверждение? Отчасти это, правда. Но оно справедливо только к проводам питания.Тогда, для чего ставят ферритовые фильтры на HDMI? Ведь помех провод не излучает!!!


Все просто! Феррит, благодаря своим уникальным свойствам способен захватывать магнитное поле и рассеивать его в виде тепла, другими словами, он способен ослаблять шумовые помехи в кабеле. А это играет большую роль для качества цифрового сигнала.


Тогда, почему на многих HDMI кабелях нет ферритовых колец?

Потому, что ферритовые кольца это не единственный способ оградить провод от воздействия помех. Не менее эффективно и экранирование провода.


Увеличится ли качество сигнала, если установить на провод ферритовые кольца?

Ответ – увеличится!!! Но это совсем не значит, что Вы это заметите.


Приведу простой пример эффективности ферритового фильтра на HDMI.

У меня есть один из самых дешевых HDMI кабелей, на нем нет ни ферритовых фильтров, ни экрана. При просмотре видео через этот кабель довольно часто возникала проблема потери сигнала (После нескольких минут просмотра телевизор отказывался работать с сигналом плохого качества), хотя картинка была довольно сносная — лишь изредка проскакивала помеха. Установка ферритового фильтра полностью избавила от этой проблемы.

Индикатор заряда батареи для LiPo и LiIon сборок
Задумал сделать аккумуляторную сборку 2S на базе LiIon 18650 с возможностью балансировки и индикации уровня заряда. Для индикации заряда нашел небольшой модуль с четырьмя светодиодами и кнопкой….

Быстрые советы по ускорению работы компьютера.
Компьютеры становятся медленными из-за нескольких факторов, таких как аппаратные проблемы, присутствие вирусов, шпионского и другого вредоносного программного обеспечения. Ниже вы найдете…

ID – Идентификатор
Что такое ID? ID – это аббревиатура от английского слова Identifier, которое переводится как идентификатор. Это сокращение встречается очень часто в сети интернет. Под ID может скрываться очень…

www.infoconnector.ru

Так вот зачем это утолщение на проводе!

Замечал ли ты когда-нибудь небольшой цилиндр на питающем кабеле своего ноутбука? Если нет, присмотрись внимательнее к зарядке любого портативного компьютера. На шнуре возле самого разъема, который вставляется в ноутбук, есть небольшой пластиковый бочонок.

Нет,я конечно знал, что там не какое то сложнейшее устройство и не просто кусок пластмассы, но все никак не доходили руки узнать все точно и подробнее.

Сегодня получился вот такой вот день. А вы точно в курсе? Проверьте на всякий случай себя …

Оказывается, этот малозаметный цилиндр выполняет очень важную функцию! Он играет роль высокочастотного фильтра и нейтрализует помехи, которые могут поступать от питающего кабеля. Это устройство называется ферритовым кольцом, или ферритовым фильтром.

Удивительно, но внутри этого бочонка нет никаких микросхем или других электронных устройств. Если его вскрыть и посмотреть на внутренности, то ничего интересного там не увидишь. Просто шнур проходит сквозь небольшой полый цилиндр из твердого материала. В некоторых случаях шнур охватывает его петлей.

Этот цилиндр выполнен из феррита — химического соединения оксида железа с окислами других металлов, который по сути является магнитным изолятором. В этом веществе не возникают вихревые токи, поэтому ферриты очень быстро перемагничиваются в такт с частотой электромагнитного поля.

Не секрет, что любой неэкранированный кабель питания является источником электромагнитных помех, которые могут искажать информационные сигналы внутри компьютера. А ферритовое кольцо играет роль фильтра и препятствует распространению этих помех.

Ранее для этой цели применялось экранирование всего кабеля медной оплеткой, но ферритовые кольца значительно дешевле, поэтому именно они получили широкое распространение в современной электротехнике.

Кстати, ферритовые кольца не только препятствуют образованию нежелательных электромагнитных полей, но и защищают сигнал внутри кабеля от внешних помех. Поэтому такие цилиндры, кроме питающих кабелей, можно также встретить и на шнурах подключения мониторов, камер или фотоаппаратов.

Как увеличить эффективность шумоподавления кабельного феррита
1. Увеличить длину охватываемой ферритовым сердечником части кабеля.
2. Увеличить поперечное сечение ферритового сердечника.
3. Внутренний диаметр кабельного феррита должен быть наиболее близок (в идеале – равен) к внешнему диаметру кабеля.
4. Если позволяют конструктивные особенности пары кабель – феррит, можно сделать несколько витков (как правило, один – два) кабеля вокруг ферритового сердечника. Обобщая вышесказанное, можно сказать, что наилучший ферритовый сердечник – самый длинный и толстый из тех, что могут быть размещены на конкретном кабеле. При этом внутренний диаметр кабельного феррита должен по возможности совпадать с внешним диаметром кабеля.

Да, точно, мне же иногда попадались к оборудованию отдельно приложенные такие бочоночки:

Как пользоваться кабельным ферритом ?

Иногда в продаже можно встретить разъёмные кабельные ферриты в пластиковой оболочке (термоусадочной трубке) с двумя защёлками. Как ими пользоваться? Раскрытый ферритовый цилиндр надевается на кабель, который необходимо защитить от электромагнитных помех и наводок, примерно в 3 см от наконечника кабеля. Делается петля вокруг оболочки цилиндра. После этого оболочка защелкивается. Для надёжности можно оснастить ферритовым цилиндром и другой конец кабеля.

Тогда, почему на всех кабелях нет ферритовых колец? Потому, что ферритовые кольца это не единственный способ оградить провод от воздействия помех. Не менее эффективно и экранирование провода. Либо же кабель просто дешевый и не качественный.

[источники]источники
http://ofigenno.com/zachem-nuzhen-cilindr-na-zaryadke-k-noutbuku
http://netler.ru/pc/ferrite.htm
http://forum.wisecomp.ru/tema1889.html
http://www.infoconnector.ru/stati/stati/dlya-chego-nuzhny-ferritovye-filtry

Вот еще некоторые интересные вопросы: давайте вспомним Откуда пошла традиция вешать ковер на стену? или например Почему мотыльки летят на свет и не уж то Кошки видят в темноте, как днем?. А вот вы навряд ли знаете Почему в России — царь, а в Европе — король? и кто совершил первое кругосветное путешествие ?

masterok.livejournal.com

Для чего нужна ферритовая оболочка, или Прощай, помехи!


…Вероятно, все замечали на
кабелях мониторов,
принтеров, видеокамер и другого компьютерного оборудования, ферритовый цилиндр в пластиковой оболочке.


Для чего он
нужен?


 


Ферритовый цилиндр – это экран, защищающий от
электромагнитных помех и наводок: он предотвращает искажение
сигнала, передаваемого по кабелю, от воздействия внешнего электромагнитного
поля, а также препятствует излучению электромагнитного поля (помех) от кабеля во
внешнюю среду.


 



 


 



На чём основан принцип защиты


Внутренние и внешние
кабели компьютерного
оборудования могут работать как миниатюрные антенны, поскольку они преобразуют
так называемые шумы напряжения и тока в электромагнитное излучение.
Неэкранированные кабели излучают помехи вследствие протекания по их медным
проводникам синфазного шума, то есть высокочастотного тока, текущего в одном
направлении по всем проводникам кабеля. Этот ток создаёт магнитное поле
определённой величины и направления.


Феррит – это ферромагнетик, не проводящий
электрического тока (то есть фактически феррит является магнитным изолятором).
В ферритах вихревые токи не создаются, и поэтому
они очень быстро перемагничиваются – в такт с частотой внешнего
электромагнитного поля (на этом основана эффективность их защитных свойств).



Кабельный феррит ослабляет шумовые токи, захватывая
магнитное поле и рассеивая часть его энергии в виде тепла. Говоря на языке
электротехники, ферритовый элемент, надетый на кабель, создаёт большой активный
импеданс для синфазных токов.


 


Раньше для ослабления шумовых токов применялось
дорогостоящее экранирование кабелей медной оплёткой.


Применение
кабельных ферритов позволило снизить
стоимость экранирования кабелей и повысить эффективность подавления помех.


 


Сначала эти ферритовые фильтры появились на
кабелях мониторов
(естественно: ведь на качество «картинки» очень сильно влияют всевозможные
помехи!), затем постепенно распространились и на другую периферию, и сейчас
ферритовыми фильтрами-цилиндрами оснащают практически все кабели: мониторов,
принтеров, сканеров, копировальных аппаратов, видеокамер, цифровых фотокамер,
клавиатур и даже кабели мышей!..


Ферритовые кольца без оболочки можно встретить и
внутри системного блока.


 


 


Как увеличить эффективность шумоподавления
кабельного феррита


1. Увеличить длину охватываемой ферритовым
сердечником части
кабеля.


2. Увеличить поперечное сечение ферритового
сердечника.


3. Внутренний диаметр
кабельного феррита должен
быть наиболее близок (в идеале – равен) к внешнему диаметру
кабеля.


4. Если позволяют конструктивные особенности пары
кабель-феррит, можно сделать несколько витков (как правило, один-два)
кабеля вокруг
ферритового сердечника.


 


Обобщая вышесказанное, можно сказать, что наилучший
ферритовый сердечник – самый длинный и толстый из тех, что могут быть размещены
на конкретном кабеле. При этом внутренний диаметр
кабельного феррита должен по
возможности совпадать с внешним диаметром
кабеля.


 


 



Как пользоваться
кабельным ферритом


Иногда в продаже можно встретить разъёмные
кабельные
ферриты в пластиковой оболочке (термоусадочной трубке) с двумя защёлками. Как ими пользоваться?


Раскрытый ферритовый цилиндр надевается на кабель,
который необходимо защитить от электромагнитных помех и наводок, примерно в 3
см от наконечника кабеля. Делается петля вокруг оболочки цилиндра. После
этого оболочка защёлкивается. Для надёжности можно оснастить ферритовым
цилиндром и другой конец кабеля.


Прощай, помехи, – здравствуй, неискажённый сигнал!..


 


 


Примечание


…Статья в Википедии, посвящённая


кабельному ферриту (где он назван «ферритовым
бочонком»!), – воплощение примитивизма и
безграмотности!


Теперь я понимаю, почему Википедию очень
часто критикуют…

netler.ru

Ферритовый фильтр: для чего нужны цилиндры на концах компьютерных кабелей?

На обычных компьютерных системах, которые вы можете встретить у себя дома или в офисе, на концах проводов, соединяющих системный блок с мышью, клавиатурой, монитором и т.п. находятся небольшие цилиндры. Их так же можно часто увидеть на кабелях, ведущих от ноутбука или принтера к блоку питания. Этот элемент называется ферритовый фильтр (или ферритовое кольцо, ферритовый цилиндр). Его цель – уменьшить влияние электромагнитных и радиочастотных помех на сигнал, передаваемый по кабелю.

Ферритовый фильтр – это, всего-навсего, сплошной кусок феррита: химического соединения оксида железа с оксидами других металлов, обладающего уникальными магнитными свойствами и низкой электропроводностью, благодаря чему ферриты не имеют конкурентов среди других магнитных материалов в технике высоких частот. Использование ферритового кольца значительно (в несколько сотен или даже в тысячу раз) увеличивает индуктивность провода, что обеспечивает подавление высокочастотных помех. Ферритовое кольцо устанавливается на кабель при его производстве или, разрезанное на две части, может быть надето на кабель уже после изготовления. Феррит упакован в пластиковый корпус – если вы его разрежете, то увидите кусок металла внутри.

Компьютеры – это очень «шумные» устройства. Материнская плата в корпусе компьютера осциллирует на частоте около одного килогерца. В клавиатуре установлен отдельный процессор, который так же осциллирует на высоких частотах. Все это приводит к генерации радиошумов вокруг системы. В большинстве случаев эти шумы могут быть устранены при помощи металлического корпуса, являющегося экраном для электромагнитных полей.

Другим источником шумов являются провода, соединяющие устройства. Они действуют, как хорошие, длинные антенны, улавливающие сигналы от других кабелей, радио- и теле- передатчиков, а так же влияющие на работу радио и ТВ устройств.  Феррит устраняет сигналы эфирного вещания. Цилиндры из феррита преборазуют высокочастотные электромагнитные колебания в тепло. Поэтому они и установлены на концах большинства проводов.

В зависимости от типа кабеля и его толщины следует устанавливать кольца из различных типов феррита. К примеру, фильтр, установленный на многожильный кабель (такой как шнур передачи данных, кабель питания, или интерфейс: USB, видео, и др), создает на данном участке синфазный трансформатор, который, пропуская противофазные сигналы (несущие полезную информацию), отражает (не пропускает) синфазные помехи. В этом случае не следует использовать поглощающий феррит во избежание нарушения передачи данных, и желательно применение более высокочастотных ферроматериалов. Если же кабель одножильный, предпочтительнее искать фильтр из материала, который будет рассеивать высокочастотные сигналы, нежели отражать их обратно в кабель.

Более эффективно помогают бороться с помехами более толстые ферритовые цилиндры. Но надо обратить внимание на то, что слишком большие фильтры не удобны в использовании и результат их работы уже не будет на практике отличаться от чуть меньших фильтров. Поэтому следует использовать фильтры оптимальных размеров: ширина отверстия кольца должна в идеале совпадать с толщиной провода, а ширина самого кольца должна быть примерно равна ширине разъемов данного кабеля.

Не стоит забывать, что не только ферритовые кольца помогают бороться с шумами. Для лучшей проводимости используйте кабели большей толщины! Выбирайте длину провода исходя из расстояния между подключаемыми устройствами, не стоит покупать более длинный кабель. О максимальной длине различных кабелей, при которой они передают информацию без потерь, мы говорили ранее. Причиной помех также может служить плохое качество пайки в соединении провода и разъемов.

Originally published at Блог проекта «Шнуровик». You can comment here or there.

shnurovik.livejournal.com