Estoy construyendo un proyecto USB y quiero utilizar una perla de ferrita en el carril USB 5V. Busco bolas de ferrita 1206. ¿Cómo seleccionarlas correctamente? ¿Qué impedancia a 100MHz es buena?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Las bolas de ferrita se utilizan como componentes de un filtro de paso bajo para limitar la cantidad de energía de alta frecuencia que sale de un circuito o de la caja de un chasis. Para frecuencias de CC a bajas, debe seleccionar una ferrita que tenga una capacidad de transporte de corriente igual o superior a la corriente de carga que espera que pase a través de ella. Como parte de esa selección, elija también una resistencia de CC que sea lo suficientemente pequeña como para que la caída de tensión a través de esa resistencia debida a la corriente de carga que pasa no arrastre la tensión de salida más allá de un nivel que usted considere aceptable.
Para la parte de alta frecuencia hay que tener en cuenta cómo son los cables que salen del sistema en cuanto a su impedancia característica o impedancia de terminación. Ésta será la impedancia a través de la cual cualquier corriente de RF emitida procedente de su unidad desarrollará una caída de tensión y creará señales de interferencia. Cuando se coloca una perla de ferrita en la trayectoria de la señal que sale de la unidad, su impedancia a la frecuencia de RF emitida forma un divisor de tensión con el cable externo o la impedancia de terminación. Deberá determinar la cantidad de atenuación que necesita en la señal de RF emitida para mantener las señales de interferencia externas donde tienen que estar (exigidas legal y/o funcionalmente). Seleccione la impedancia de la ferrita de forma que el efecto divisor de tensión que he descrito le proporcione la cantidad de atenuación necesaria.
Ahora debería ser obvio por qué puede ser tan útil mantener la impedancia del cable externo y/o de la terminación lo más baja posible. Si es demasiado alta, la impedancia de la perla de ferrita tiene que ser extremadamente alta en la frecuencia de RF en cuestión para lograr una atenuación significativa.
La necesidad de atenuación de RF en las señales que salen de la caja de un producto puede ser necesaria aunque no se espere. Si su dispositivo tiene un oscilador, un microcontrolador u otro tipo de lógica con tiempos de subida/bajada rápidos, es posible que se genere RF en el interior del producto. Esto podría deberse incluso a un circuito de alimentación de conmutación de alta frecuencia.
La aprobación de la agencia necesaria para poder vender su producto en un determinado país o región especificará los niveles legales de emisión permitidos. Puesto que no conozco su producto, cómo está diseñado o cuáles son los requisitos legales locales, me resultaría difícil recomendarle un filtro concreto. Mi esperanza era que mi respuesta le daría algunas ideas de cómo se puede evaluar por sí mismo.
Muchas veces, los ingenieros o diseñadores de circuitos buscan métodos sencillos para determinar una respuesta a la pregunta "¿Pasará mi producto la certificación?". La única forma de asegurarse es someterlo a pruebas. Tenga en cuenta que incluso en un centro de pruebas certificado puede haber alguna variación en lo que se ve y observa en una prueba concreta que se repite en otro momento con el mismo equipo. Por este motivo, la mejor estrategia es que los límites de emisiones de su producto estén muy por debajo de los límites legales para que la variación siga siendo aceptable.
Es posible utilizar una bobina de núcleo de aire conectada a una sonda de osciloscopio como sonda de rastreo dentro y alrededor del producto y la placa de circuito para hacerse una idea de a qué puede enfrentarse. Tenga en cuenta que estas mediciones sólo son útiles como comparación relativa entre una condición inicial y otra posterior, después de haber probado algún cambio. Más información a continuación.
Para la gente que es relativamente nueva en los requisitos de pruebas y certificación de la agencia, recomiendo utilizar los servicios de un laboratorio especial desde el principio. (Tenga en cuenta que, de todos modos, suele ser necesario un laboratorio porque la mayoría de las empresas más pequeñas no disponen del equipo y el entorno necesarios para realizar exploraciones de certificación. Algunas empresas más grandes sí disponen de los recursos y el equipo necesarios y optan por la autocertificación).
Para los principiantes, realizar una secuencia de pruebas de un producto en un laboratorio puede ser una experiencia de aprendizaje increíble si vas con tu producto y trabajas codo con codo con los ingenieros del laboratorio. Aprenderá mucho sobre los requisitos reales de clasificación de su producto y sobre cómo se realizan las pruebas. Si hay problemas, también aprenderá algunas de las estrategias de mitigación que se utilizan. Con esa experiencia en su haber, podrá configurar algunas herramientas sencillas que podrá utilizar en su laboratorio para comprobar su producto de forma relativa y ver si tiene puntos calientes y fugas de emisiones. Estas herramientas le permiten hacer comparaciones relativas y no absolutas, como sería necesario para las pruebas de certificación reales y la presentación de informes.
En lugar de intentar recomendar herramientas concretas, le sugeriría que buscara algunos libros sobre las pruebas en agencias y los procesos utilizados.
