Manyetik halka endüktansının amacı

Elektronik cihazların yaydığı ve sızdırdığı elektromanyetik dalgalar, diğer elektronik cihazların normal çalışmasına ciddi şekilde müdahale ederek cihazın fonksiyon bozukluğuna, iletim hatalarına yol açmasının yanı sıra insan sağlığı ve güvenliğini de tehdit ederek büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Bu nedenle elektronik cihazların elektromanyetik girişiminin (EMI) azaltılması gerekli bir husus haline gelmiştir. Ferrit manyetik halka olarak da bilinen emici manyetik halka, manyetik halka olarak kısaltılır. Elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılan, yüksek frekanslı gürültüyü iyi bir şekilde bastıran bir anti-parazit bileşenidir. Genellikle ferrit malzemeden (Mn-Zn) yapılır.

Manyetik halka farklı frekanslarda farklı empedans özelliklerine sahiptir ve düşük frekanslarda empedans genellikle çok küçüktür. Sinyal frekansı arttığında manyetik halkanın empedansı keskin bir şekilde artar.

Hepimizin bildiği gibi, sinyal frekansı ne kadar yüksek olursa, yayılması o kadar kolay olur (yüksek kaliteli bir bilgisayar kasası satın almak için elektromanyetik sızıntıyı da azaltmak gerekir). Genellikle sinyal hatlarının koruyucu katmanı yoktur, bu nedenle bu sinyal hatları çevredeki çeşitli kaotik yüksek frekanslı sinyalleri almak için iyi antenler haline gelir. Bu sinyaller orijinal olarak iletilen sinyallerin üzerine eklenir ve hatta orijinal olarak iletilen faydalı sinyalleri bile değiştirir. Böylece manyetik halkanın etkisi altında normal ve faydalı sinyaller iyi iletilebilir ve yüksek frekanslı girişim sinyalleri etkili bir şekilde bastırılabilir ve maliyeti düşüktür.

Bu nedenle, ekran sinyal kablolarında, USB bağlantı kablolarında ve hatta üst düzey klavye ve farelerde plastik yumru şeklindeki entegre manyetik halkaları görmeniz şaşırtıcı değil. Tüm kablo demetinin ferrit manyetik halkadan geçirilmesi ortak modlu bir bobin oluşturur ve kablo, gerektiğinde manyetik halkanın üstüne birkaç tur sarılabilir. Dönüş sayısı arttıkça, düşük frekanslarda parazit üzerindeki bastırma etkisi o kadar iyi olur, yüksek frekanslarda ise gürültü üzerindeki bastırma etkisi o kadar zayıf olur. Pratik mühendislikte, manyetik halkanın dönüş sayısı, girişim akımının frekans özelliklerine göre ayarlanmalıdır. Genellikle, girişim sinyalinin frekans bandı geniş olduğunda, kablo üzerine her biri farklı sayıda dönüşe sahip olan ve aynı anda yüksek frekanslı girişimi ve düşük frekanslı girişimi bastırabilen iki manyetik halka yerleştirilebilir. Ortak mod bobininin etki mekanizmasından, empedansı ne kadar büyük olursa, parazit bastırma etkisi o kadar belirgin olur. Ortak mod bobininin empedansı ortak mod endüktansından Lcm=jwLcm gelir. Formülden, belirli bir gürültü frekansı için manyetik halkanın endüktansının ne kadar büyük olursa o kadar iyi olduğunu görmek zor değildir. Ancak gerçekte durum böyle değildir, çünkü gerçek manyetik halka üzerinde endüktansa paralel olarak var olan parazitik kapasitörler vardır. Yüksek frekanslı girişim sinyalleriyle karşılaşıldığında, kapasitörün kapasitif reaktansı küçüktür, bu da manyetik halkanın endüktansını kısaltır ve ortak mod bobinini etkisiz hale getirir.