¿Qué es la cuenta de ferrita?

Núcleo de ferrita

Una perla de ferrita o estrangulador de ferrita es un componente eléctrico pasivo que suprime el ruido de alta frecuencia en circuitos electrónicos. Es un tipo específico de choke electrónico. Las perlas de ferrita emplean la disipación de corriente de alta frecuencia en una cerámica de ferrita para construir dispositivos de supresión de ruido de alta frecuencia. Las perlas de ferrita también se pueden llamar bloques, núcleos, anillos, filtros EMI o estrangulaciones.

Visión general

Las perlas de ferrita evitan la interferencia electromagnética (EMI) en dos direcciones: desde un dispositivo o hacia un dispositivo. Un cable conductor actúa como una antena; si el dispositivo produce energía de radiofrecuencia, esto puede transmitirse a través del cable, que actúa como un radiador involuntario. En este caso, el cordón es necesario para el cumplimiento normativo, para reducir la EMI. A la inversa, si hay otras fuentes de EMI, como los electrodomésticos, el cordón evita que el cable actúe como una antena y reciba interferencias de estos otros dispositivos. Esto es particularmente común en cables de datos y en equipos médicos.

Las perlas de ferrita grandes se ven comúnmente en el cableado externo. Varias cuentas de ferrita más pequeñas se usan internamente en circuitos, en conductores o alrededor de las patillas de los componentes de la placa de circuitos pequeños, como transistores, conectores y circuitos integrados.

Las perlas de ferrita se utilizan como un filtro pasivo de paso bajo, al convertir la energía de RF en calor, por diseño. (Contraste esto con los inductores, que por diseño no convierten la energía de RF en calor, sino que ofrecen una alta impedancia a RF).

La geometría y las propiedades electromagnéticas del cable enrollado sobre el cordón de ferrita dan como resultado una impedancia para las señales de alta frecuencia, atenuando el ruido electrónico de alta frecuencia EMI / RFI. La energía se refleja en el cable o se disipa como calor de bajo nivel. Solo en casos extremos se nota el calor.

Un inductor puro no disipa energía pero produce una reactancia que impide el flujo de señales de alta frecuencia. Esta reactancia se conoce comúnmente como impedancia, aunque la impedancia puede ser cualquier combinación de resistencia y reactancia.

Se puede agregar un núcleo de ferrita o perla a un inductor para mejorar, de dos maneras, su capacidad para bloquear el ruido de alta frecuencia no deseado. Primero, la ferrita concentra el campo magnético, aumenta la inductancia y por lo tanto la reactancia, lo que impide o "filtra" el ruido. En segundo lugar, si la ferrita está diseñada de este modo, puede producir una pérdida adicional en forma de resistencia en la propia ferrita. La ferrita crea un inductor con un factor de Q muy bajo. Esta pérdida calienta la ferrita, pero normalmente es una cantidad insignificante de calor. Mientras que el nivel de la señal es lo suficientemente grande como para causar interferencia, o efectos indeseables en circuitos sensibles, la energía bloqueada suele ser bastante pequeña. Dependiendo de la aplicación, la característica de pérdida resistiva de la ferrita puede o no ser deseada.

Un diseño que utiliza un cordón de ferrita para mejorar el filtrado de ruido debe tener en cuenta las características específicas del circuito y el rango de frecuencia a bloquear. Los diferentes materiales de ferrita tienen diferentes propiedades con respecto a la frecuencia, y la literatura del fabricante ayuda a seleccionar el material más efectivo para el rango de frecuencia. [3] [4]

Las perlas de ferrita son uno de los tipos de filtros de interferencia más simples y menos costosos de instalar en cables electrónicos preexistentes. Para un anillo de ferrita simple, el cable simplemente se envuelve alrededor del núcleo a través del centro, generalmente cinco o siete veces. También están disponibles núcleos de abrazadera, que se unen sin enrollar el cable: este tipo de núcleo de ferrita generalmente está diseñado para que el cable pase solo una vez a través de él. Si el ajuste no es lo suficientemente ajustado, el núcleo se puede asegurar con sujetacables o, si el centro es lo suficientemente grande, el cableado puede pasar una o más veces. (Tenga en cuenta, sin embargo, que aunque cada bucle aumenta la impedancia a frecuencias altas, también cambia la frecuencia de la impedancia más alta a una frecuencia más alta). Las pequeñas perlas de ferrita pueden deslizarse sobre los componentes para suprimir la oscilación parásita.

Las perlas de ferrita de montaje en superficie están disponibles. Estos se sueldan en un espacio en la traza de la placa de circuito impreso, como cualquier otro inductor de montaje en superficie. Dentro del componente de talón, una bobina de alambre corre entre capas de ferrita para formar un inductor de múltiples vueltas alrededor del núcleo de alta permeabilidad.

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