Comment sélectionner une bonne perle de ferrite

Je construis un projet USB et je veux utiliser une perle de ferrite dans le rail USB 5V. Je recherche 1206 Perles de ferrite. Comment les sélectionner correctement? Quelle impédance à 100 MHz est bonne?

Les billes de ferrite sont utilisées comme composants d'un filtre passe-bas pour limiter la quantité d'énergie haute fréquence qui sort d'un circuit ou d'un boîtier de châssis. Pour les fréquences continues à basses fréquences, vous souhaitez sélectionner une ferrite qui a une capacité de transport de courant égale ou supérieure au courant de charge que vous prévoyez de traverser. Dans le cadre de cette sélection, sélectionnez également une résistance CC suffisamment petite pour que la chute de tension à travers cette résistance en raison du courant de charge passant ne fasse pas descendre la tension de sortie au-delà d'un niveau que vous trouverez acceptable.

Pour la partie haute fréquence, vous devez considérer à quoi ressemblent les câbles qui sortent de votre système en termes d'impédance caractéristique ou d'impédance de terminaison. Ce sera l'impédance à laquelle tout courant RF émis provenant de votre appareil développera une chute de tension et créera des signaux d'interférence. Lorsque vous placez une perle de ferrite dans le chemin du signal où elle sort de l'unité, son impédance à la fréquence RF émise forme un diviseur de tension avec le câble externe ou l'impédance de terminaison. Vous voudrez déterminer la quantité d'atténuation dont vous avez besoin dans le signal RF émis afin de maintenir les signaux d'interférence externes à l'endroit où ils doivent être (légalement et / ou fonctionnellement requis). Sélectionnez l'impédance de ferrite afin que l'effet diviseur de tension que je décris vous donne la quantité d'atténuation requise.

Il devrait maintenant être évident pourquoi il peut être si utile de maintenir le câble externe et / ou l'impédance de terminaison aussi bas que possible. Si elle devient trop élevée, l'impédance des billes de ferrite doit devenir extrêmement élevée à la fréquence RF en question pour obtenir une atténuation significative.

La nécessité d'une atténuation RF sur les signaux sortant d'un boîtier de produit peut être nécessaire même si elle n'est pas attendue. Si votre appareil possède un oscillateur, un microcontrôleur ou toute autre logique avec des temps de montée / descente rapides, vous aurez un potentiel de RF généré à l'intérieur du produit. Cela pourrait même provenir d'un circuit d'alimentation à découpage haute fréquence.

L'approbation de l'agence nécessaire pour pouvoir vendre votre produit dans un pays ou une région en particulier précisera les niveaux d'émission légaux autorisés. Étant donné que je ne connais pas votre produit, comment il est conçu ou quelles sont les exigences légales locales, j'aurais du mal à vous recommander un filtre particulier. J'espérais que ma réponse vous donnerait quelques idées sur la façon dont vous pouvez évaluer par vous-même.

Souvent, les ingénieurs ou les concepteurs de circuits recherchent des méthodes simples pour déterminer la réponse à la question "Mon produit passera-t-il la certification"? La seule façon de s'en assurer est de le faire tester. N'oubliez pas que même sur un site de test certifié, il peut y avoir une certaine différence sur ce qui est vu et observé pour un cycle de test particulier qui est répété à un autre moment avec le même équipement. Pour cette raison, c'est la meilleure stratégie pour que les limites d'émissions de votre produit soient bien en dessous des limites légales pour permettre que la variance soit toujours acceptable.

Il est possible d'utiliser une bobine à noyau d'air connectée à une sonde de portée comme sonde de renifleur dans et autour de votre produit et de votre carte de circuit imprimé pour avoir une idée de ce que vous pourriez affronter. Gardez à l'esprit que ces mesures ne sont généralement utiles que comme comparaison relative entre une condition initiale et une date ultérieure après avoir essayé un changement. Plus d'informations ci-dessous.

Pour les gens qui sont relativement nouveaux aux exigences des tests et de la certification des agences, je recommande d'utiliser les services d'un laboratoire spécial dès le départ. (Notez qu'un laboratoire est généralement requis de toute façon car la plupart des petites entreprises n'ont pas l'équipement et l'environnement nécessaires pour effectuer des analyses de certification. Certaines grandes entreprises ont les ressources et l'équipement et choisissent de s'autocertifier).

Pour le premier temporisateur, passer par une séquence de test sur un produit dans un laboratoire peut être une expérience d'apprentissage incroyable si vous allez avec votre produit et travaillez côte à côte avec les ingénieurs du laboratoire. Vous en apprendrez beaucoup sur les exigences réelles de la classification de votre produit et sur la façon dont les tests sont effectués. S'il y a des problèmes, vous pouvez également en apprendre davantage sur certaines des stratégies d'atténuation utilisées. Avec cette expérience à votre actif, vous pourrez configurer des outils simples que vous pouvez utiliser dans votre laboratoire pour vérifier votre produit de manière relative pour voir si vous avez des points chauds et des fuites d'émissions. Ces outils vous permettent de faire des comparaisons relatives et non pas les comparaisons absolues qui seraient nécessaires pour les tests et les rapports de certification réels.

Plutôt que d'essayer de recommander des outils spécifiques, je suggère de rechercher des livres sur les tests d'agence et les processus utilisés.