Краткое введение в синфазный дроссель и его применение

Nov 17, 2023

В этой статье рассматриваются основы скромного синфазного дросселя и его применения.

Дроссель — это силовой магнитный компонент, который используется в электронных схемах. Это индуктор, который используется для блокировки высокочастотного переменного тока (AC) в цепи, пропуская при этом более низкие частоты или постоянный ток (DC). Дроссель обычно состоит из изолированного провода, намотанного на магнитный сердечник.

Название не возникло из ниоткуда: под удушанием понимают блокировку высоких частот и одновременное сохранение низких частот. Если для блокировки используется устройство, его называют дросселем. Однако, если устройство используется в фильтрах или LC-цепях, его называют просто индуктором.

Существует два типа дросселей: дроссели звуковой частоты (AFC) и дроссели радиочастоты (RFC). AFC разработаны специально для блокировки звуковых частот и частот линий электропередачи, позволяя при этом проходить постоянному току. С другой стороны, RFC спроектированы так, чтобы блокировать только радиочастоты, пропуская при этом постоянный ток и звук.

Синфазные дроссели полезны для предотвращения электромагнитных помех (EMI) и радиочастотного интерфейса (RFI) от линий электропитания, а также для предотвращения неисправности электронного оборудования.

Итак, теперь, когда вы знаете, что такое дроссель, для лучшего понимания будут объяснены некоторые его применения. Что касается автомобилей, то в шинах сети контроллеров (CAN) используются синфазные дроссели. CAN-шина — это устройство, которое позволяет микроконтроллерам и другим устройствам взаимодействовать друг с другом без главного компьютера. При проектировании системы CAN необходимо соблюдать многочисленные стандарты EMI (электромагнитные помехи) и ESD (электростатический разряд), а также пытаться повысить надежность и уменьшить размер продукта. Синфазный дроссель может обеспечить защиту шины от помех EMI и ESD.

Если вы посмотрите на многие из ваших USB-кабелей, лежащих повсюду, вы увидите дроссель в направлении контактов разъема кабеля. Этот дроссель используется для подавления высокочастотных помех в электронных схемах. Этот тип дросселя называется ферритовым дросселем или ферритовым шариком. Синфазные дроссели могут использоваться в различных отраслях промышленности, таких как промышленность, электроника и телекоммуникации, например, линии IEEE1394 для ПК, связь с панелями для ЖК-панелей, а также противодействие синфазным помехам, влияющим на сигналы в высокоскоростных линиях.

Реальным примером того, как дроссельная заслонка может помочь предотвратить аварии или остановки движения, является Кольцевая линия в Сингапуре. На линии произошел серьезный сбой, вызвавший огромную задержку. Управление наземного транспорта (LTA) приказало телекоммуникационной компании отключить доступ к мобильной сети на линии на несколько часов, чтобы они могли определить причину помех сигнала. SMRT в настоящее время управляет сетью по всей железнодорожной линии и сообщает пассажирам, что у них будут задержки поездов. Беспилотные поезда теперь должны будут обслуживаться оператором, чтобы предотвратить дальнейшие задержки.

Таким образом, вопрос в том, что случилось с этой железнодорожной системой и как SMRT и LTA могут выявить корень проблемы и предотвратить дальнейшие задержки.

На Кольцевой линии используются поезда Alstom Metropolis C830, в которых используется управление поездами на основе связи Urbalis (CBTC), которое питается от третьего рельса, а не от воздушного источника. Эта система CBTC на поездах обеспечивает точное и плавное движение поездов по всей линии, что в конечном итоге позволяет поездам работать в течение более длительных периодов времени и на более высокой скорости с оператором или без него. Что касается радиочастотной технологии, поезда используют надежный стандарт IEEE 802.11b/g, работающий в диапазоне 2,4 ГГц, а также в диапазоне 5,8 ГГц.

По состоянию на 3 сентября SMRT и LTA предположили, что в туннеле Кольцевой линии имели место помехи сигнала, которые находились в том же диапазоне рабочих частот, что и система сигнализации поездов, что и было корнем проблемы. Этот мешающий сигнал мог привести к нарушению связи между поездом и путем. Ниже приведена иллюстрация того, как работает радиосистема CBTC Urbalis.