Ферритовый фильтр на провода

Ферритовый фильтр на провода

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.

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.

Ферритовый фильтр (защелка) избавит от помех в аудио аппаратуре?

Доброго времени суток!
Извиняюсь если что сказал не так. в радиотехнике не силён.
Перейдем к проблеме.

Смотрите так же:  Расчет токовых нагрузок в трехфазной сети

Имеем фон на сабвуфере в машине.
Идет с АКБ силовой провод через предохранитель до конденсатора, потом в усилитель, ну и в саб соответственнно.

Силовой кабель и звуковой проложены по разным сторонам авто.

На работающем двигателе на сабе появляется фон (как будто повторяет работу двигателя, чем больше оборотов тем насыщеней фон на нём)

(1) Если преобрести ферритовые защелки на кабель, спасут от ненужного фона?

(2) На какой кабель их прицеплять? (силовой / звуковой / на оба)?

(3) В каком месте лучше из разместить ? (обычно расположены в начале и конце)

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.

Длинные силовые и сигнальные кабели компьютерного и другого современного оборудования работают как антенны, эффективно излучая помехи, создаваемые внутри корпуса прибора, во внешнюю среду, создавая помехи на радиостанции при приеме радиосигналов. И, наоборот, эффективно принимая на кабель помехи от радиопередающих устройств, компьютерное и другое электронное оборудование на радиостанции может давать сбои. Для устранения этих явлений применяют кабельные ферритовые фильтры.

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). Таким образом, ферритовый элемент, надетый на кабель, создает большой активный импеданс для синфазных токов.

Феррит состоит из 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» в электромагнитном плане 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 преобразуют 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.

Ферритовые кабельные фильтры с защелкой

Кабельные ферритовые фильтры нашли широкое применение для фильтрации в линиях передачи данных, а также для защиты компьютерного и другого оборудования от электромагнитного излучения близкорасположенных радиопередающих устройств.

Ферритовые кабельные фильтры имеют удобную конструкцию с шарниром и защёлкой, что позволяет надевать их на уже готовые кабели с разъемами.

Высокий вносимый импеданс в диапазоне частот 1-500 МГц позволяет эффективно применять ферритовые кабельные фильтры для улучшения электромагнитной совместимости различных устройств современной радиостанции. Диаметр внутреннего отверстия от 3,5 до 15 мм позволяет использовать фильтры для большинства кабелей. Точные формы и гладкая поверхность ферритовых фильтров предотвращают повреждение провода.

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?

Смотрите так же:  Заземление трансивера в квартире

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.

…Статья в Википедии, посвящённая кабельному ферриту (где он назван «ферритовым бочонком»!), – воплощение примитивизма и безграмотности!

Теперь я понимаю, почему Википедию очень часто критикуют…

Лада 2106 1.6 White Wolf™ (TAZ) › Бортжурнал › Ферритовый фильтр на бронепровода

Решил поставить ферритовый фильтр на броне провода, так как провода могут создавать помехи в магнитоле). Это касается не только автомагнитол, но и любых других устройств влияющие друг на друга, например многие автолюбители стали замечать, что видео-регистратор негативно влияет на радио и так далее. Так что это актуально применимо на любом проводе по котором проходит напряжение.

Говорю сразу я делаю для себя, но делюсь со всеми. Ставить не ставить дело каждого. Не которые люди говорят что помогает особенно заметно подавления электро шумового фона на ДХО.

Существует множество видов ферритового фильтра, но нам больше подходит:
1. Цилиндрический съемный ферритовый фильтр;
2. Ферритовый фильтр в форме кольца.

Я остановился на первом варианте, он больше всего подходит и аккуратно выглядит на проводе)

Ферритовые фильтры серии ZCAT на круглые и плоские кабели

Помимо полезного сигнала в любом кабеле возникают электромагнитные помехи, которое нарушают нормальную работу технических средств и вызывают ухудшение их технических характеристик и параметров. Одновременно, любое электронное устройство может само становиться источником помех и ухудшать качество электроэнергии в питающей сети и не соответствовать современным действующим стандартам электромагнитной совместимости EMC.

Эти и прочие шумы излучаются и принимаются кабелем, как антенной, в виде электромагнитных помех.

Для предотвращения искажение сигнала, передаваемого по кабелю, а также излучения электромагнитного поля от кабеля во внешнюю среду возможно применение дорогостоящего экранирования кабеля медной оплеткой. Однако, наиболее простым, практичным и недорогим решением обычно может стать применение специального устройства — ферритового фильтра.

Простейший фильтр можно получить, намотав сигнальный или питающий провод на ферритовый сердечник. Таким образом, получится синфазный дроссель, обладающий большим активным импедансом для синфазных токов. К недостаткам этого схемотехнического решения можно отнести значительное увеличение габаритов платы. Подобная конструкция ферритовых фильтров была одной из наиболее распространенных в СССР и 90 годы прошлого века, когда отечественная ферритовая подотрасль не выпускала требуемых конфигураций ферритовых сердечников.

Фирмой TDK была разработана специальная серия ферритовых фильтров ZCAT, предназначенных для подавления электромагнитных помех в кабеле. Конкурентым преимуществом ферритовых фильтров ZCAT по сравнению с продукцией других фирм является экстремально высокое значение импеданса в защищаемом диапазоне, обеспечивающее наилучшее по сравнению с существующими аналогами подавление помех. Фильтры ZCAT TDK удобны в использовании и монтаже, они представляют собой две половинки феррита, размещенные в пластиковом корпусе, соединяющемся при помощи защелки. Благодаря защелке фильтр легко крепится на кабеле. Для обеспечения наиболее высокого помехоподавления, ферритовые фильтры рекомендуется устанавливать на кабеле вблизи от входа защищаемого устройства. Фильтры ZCAT выпускаются разных типов и размеров в зависимости от формы и диаметра сечения проводов. Ключевыми критериями при выборе ферритовых фильтров являются диаметр защищаемого кабеля (см таблицу ниже) и максимальное значение импеданса в области защищаемых частот.

Смотрите так же:  Заземление нуль система

В статье «Фильтры с защелкой на кабель, предназначенные для подавления шумов в кабеле, обеспечивают защиту от импульсных помех», представлены подробные экспериментальные подтверждения эффекта снижения излучаемого шума, а также улучшения устойчивости к электростатическим разрядам.

ОСОБЕННОСТИ

  • Уникальная конструкция пластикового корпуса с самозажимным механизмом (защелка на кабель) обеспечивает легкость и простоту монтажа, предотвращает проскальзывание кабеля.
  • Ферритовый сердечник обеспечивает превосходное поглощение высокочастотных электромагнитных помех, а также эффективно подавляет синфазную помеху.
  • Большой размер сердечника предотвращает насыщение во время резких скачков сигнала.

ПРИМЕНЕНИЕ
Персональные компьютеры, бытовая электроника и промышленное оборудование, средства связи.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

  • Рабочий температурный диапазон от 0 до +50°C
  • Диапазон сопротивления:
    25. 50 Ом (10. 100 МГц)
    30. 35 Ом (50. 500 МГц)

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.

Похожие статьи:

  • Схема соединения тюльпаном Кабель hdmi тюльпан Кабель hdmi тюльпан Кабель hdmi тюльпан — обычно переходником HDMI – RCA пользуются, когда необходимо воспроизвести или передать данные в видео и аудио формате. В данной записи я попробую рассказать почему появляется […]
  • Удлинитель провода для наушников 35 Удлинитель для наушников: разновидности, особенности, цены Обеспечить соединение при недостаточной длине штатного кабеля помогут удлинители провода для наушников. Компания Radiorc.ru продает их в широком ассортименте по доступным […]
  • Акустические провода profigold Самый широкий ассортимент специализированных аудио-видеокабелей представляет на нашем рынке фирма PROFIGOLD из Нидерландов. Являющаяся подразделением крупнейшего европейского поставщика кабелей BANDRIDGE EUROPE BV, фирма PROFIGOLD […]
  • Схема провода hdmi Распиновка штекера HDMI Распиновка штекера мультимедийного интерфейса HDMI . Схема переходника DVI-HDMI. Распайка переходника DVI-HDMI Следует иметь в виду, что цветовая маркировка жил вашего кабеля может отличаться от указанной на […]
  • Антенна без провода Эфирное ТВ без проводов Не подскажите, с помощью каких устройств можно сигнал с эфирной антены ретранслировать внутрь дома? Насколько понял - видеосендер передает то, что получил на вход, т. е. 1 к 1. Мне же хочется чтобы ретранслировался […]
  • Провода на пс3 провода для ps3 всем привет, хотел спросить, где можно найти провода для ps3, сама приставка есть но без кабеля, hdmi, джойстик и т.д Каких именно кабелей не хватает? В магазине купи. Очевидно же. wispdo всем привет, хотел спросить, […]