Синфазные дроссели от Pulse Electronics — эффективная защита высокоскоростных линий передачи

Рис. 1. Типовая схема для выполнения требований по ЭМС

Как известно, все высокоскоростные линии связи и внутренние интерфейсы используют для передачи пакетов данных дифференциальный сигнал — пару сигналов с равными амплитудами, но разными фазами, повернутыми относительно друг друга на 180°. При прохождении такого сигнала через синфазный дроссель каждая из его составляющих создает магнитный поток разной полярности. Оба потока нейтрализуют друг друга, что делает дроссель прозрачным для прохождения сигнала. Аналогично, синфазный сигнал, наведенный сторонним источником ЭМП, так же образован двумя сигналами с равной амплитудой, но с одинаковой фазой. При его прохождении через синфазный дроссель магнитные потоки двух сигналов складываются в ферритовом сердечнике, импеданс дросселя увеличивается, что приводит к значительному подавлению такого сигнала.

По сути, синфазный дроссель — это магнитный элемент, который подавляет синфазные сигналы за счет большого импеданса и, наоборот, характеризуется малыми вносимыми потерями и искажениями при прохождении через него дифференциального сигнала. Типовой пример применения ферритовых элементов для выполнения требований по ЭМС для высокоскоростных линий передачи данных и внутренних интерфейсов, а также типы необходимых для этого элементов представлены на рис. 1.

В подобных приложениях преимущество синфазного дросселя заключается в том, что его сердечник не входит в насыщение даже при очень больших дифференциальных токах. Таким образом, для подавления нежелательных синфазных составляющих ЭМП в этих дросселях могут быть установлены сердечники с высокой магнитной проницаемостью без риска перегрева из-за потерь, вызванных проходящим через него полезным сигналом. В общем случае правильно спроектированные синфазные дроссели успешно подавляют внешние ЭМП в достаточно большом диапазоне частот, что, собственно, и стало причиной их широкого распространения в качестве элементов защиты на линиях высокоскоростной связи, в том числе и для внутренних интерфейсов. Полезным побочным эффектом от использования синфазного дросселя является то, что из-за присущей реальному дросселю неидеальности в виде индуктивности рассеивания он также может быть предназначен для фильтрации дифференциальных шумов и помех при добавлении двух дополнительных конденсаторов соответствующей конкретному решению емкости. В этом случае он представляет собой индуктивность малого номинала, намного меньше индуктивности его противофазных обмоток.

Синфазный дроссель, служащий для защиты высокоскоростных линий связи от внешних ЭМП,  — технологически сложное устройство, его качественное изготовление с гарантированно повторяющимися в серийном производстве параметрами и с минимальными отклонениями предполагает наличие определенных навыков, материалов и оборудования.

Рис. 2. Синфазный дроссель по технологии CCMC – с проволочной обмоткой (Wire Wound)

Компания Pulse Electronics Networking BU является поставщиком надежным индуктивных компонентов для многих ведущих мировых изготовителей современного сетевого оборудования. Благодаря автоматизированному производству клиенты компании могут полностью доверять ее продукции в различных приложениях, требующих фильтрации и защиты от воздействия синфазных электромагнитных помех, включая автомобильное и телекоммуникационное оборудование и Ethernet, в том числе учитывая его современную тенденцию развития — технологии PoE (Power over Ethernet — питание через Ethernet-кабель).

Примечания. Рабочее напряжение (постоянного тока) — 50 В. Выдерживаемое напряжение — 125 В. Сопротивление изоляции (мин.) — 10 МОм.

Недавно компания Pulse Electronics освоила производство и вывела на коммерческий рынок две новые серии синфазных дросселей технологии CCMC (Ferrite Chip Choke) (рис. 2, таблица 2), представляющие собой традиционные ферритовые малогабаритные синфазные чип-дроссели с проволочной обмоткой (Wire Wound), и MCMC (Multi-Layer Common Mode Chip Choke) (рис. 3, таблица 3) — многослойные малогабаритные синфазные чип-дроссели. Оба типа устройств предназначены для поверхностного монтажа и выпускаются в нескольких стандартизованных типоразмерах. Высококачественные элементы от компании Pulse Electronics помогают решать проблемы подавления синфазных электромагнитных помех (ЭМП) на линиях связи, что облегчает выполнение требований в части электромагнитной совместимости (ЭМС).

Рис. 3. Синфазный дроссель по технологии MCMC – многослойныые (Multi-Layer)

Примечания. Рабочее напряжение (постоянного тока) — 5 В. Сопротивление изоляции (мин.) — 100 МОм.

Особенности и преимущества синфазных дросселей CCMC и MCMC компании Pulse Electronics

•  высокий уровень подавления синфазных ЭМП без искажений и ослабления полезного сигнала;
• компактный форм-фактор, оптимизирующий занимаемое пространство на печатной плате;
• подходит для интерфейсов HDMI, MIPI, MDDI, MHL, DVI, USB3.0/3.1 CAN-шины, FireWire IEEE1349, LVDS и т. д.;
• диапазон рабочих температур:–40…+85 °C.