Descubre el misterio detrás del núcleo de ferrita en los cables y entiende por qué es esencial para mejorar su funcionamiento. En este artículo, exploraremos el principio de funcionamiento de estos pequeños componentes y cómo pueden hacer la diferencia en tu experiencia de conexión. ¡No te lo pierdas!
En este artículo, discutiremos la definición, el propósito y el funcionamiento de la núcleo de ferrita utilizado en los cables. Entonces, comencemos con el definición del núcleo de ferrita.
¿Qué es un núcleo de ferrita?
Un núcleo magnético que se compone de materiales de ferrita como una mezcla de óxido de hierro (Fe2O3) y una pequeña porción de otros elementos metálicos como níquel, zinc, manganeso, bario, etc. se denominan núcleo de ferrita.
A núcleo de ferrita tiene una alta permeabilidad magnética (es decir, la capacidad de establecer fácilmente el flujo magnético en el material), bajas pérdidas de hierro (pérdida por corrientes de Foucault y pérdida por histéresis) a altas frecuencias y baja conductividad eléctrica. El núcleo de ferrita se utiliza en los cables para reducir el ruido electrónico y las corrientes de modo común en el cable.
Las ferritas tienen ferrita Mn-Zn y ferrita Ni-Zn según la composición. La ferrita Mn-Zn es conductora, por lo que requiere trabajo de aislamiento. Las ferritas de Ni-Zn tienen mejores características de alta frecuencia en comparación con las ferritas de Mn-Zn. Por lo tanto, la ferrita de Ni-Zn se usa a menudo para la reducción de ruido.
¿Propósito del núcleo de ferrita en los cables?
El núcleo de ferrita se instala en los cables como se muestra en la figura anterior. El núcleo de ferrita reduce el ruido electrónico y la corriente de modo común a través del cable. El núcleo de ferrita se usa en cables que transportan señales eléctricas sensibles, como señales de video, señales de audio, etc.
Estas señales se ven muy afectadas por la señal de ruido electrónico de frecuencias altas Por lo tanto, tenemos que usar núcleos de ferrita para suprimir el ruido electrónico en los cables. Por tanto, podemos decir que los núcleos de ferrita actúan como un filtro para las señales de ruido de alta frecuencia.
Trabajo de núcleo de ferrita
El núcleo de ferrita suprime las emisiones electromagnéticas (es decir, el ruido electrónico) bloqueando las señales de ruido de baja frecuencia y absorber las señales de ruido de alta frecuencia. De esta forma, los núcleos de ferrita reducen las interferencias electromagnéticas en los circuitos.
Cómo el núcleo de ferrita reduce las señales de ruido en el cable:
Considere un cable que transporta ambos señal de datos y señal de ruido a traves de. Estos dos tipos de señales producen un campo magnético alrededor del cable. Generalmente, la frecuencia de la señal de ruido es relativamente más alta que la de la señal de datos. Así, la señal de ruido produce un flujo magnético de alta frecuencia. Ahora, cuando instalamos un núcleo de ferrita en el cable, proporciona un camino de alta permeabilidad para que pase este flujo magnético de alta frecuencia. Cuando el flujo magnético de alta frecuencia fluye a través del núcleo de ferrita, se convierte en energía térmica debido a las pérdidas del núcleo. De esta forma, el núcleo de ferrita consume la energía de la señal de ruido y, por lo tanto, reduce las señales de ruido en el cable.
Cuando la corriente fluye hacia un inductor que tiene un núcleo de ferrita, se genera un flujo magnético en el núcleo de ferrita. En este proceso la energía eléctrica se convierte en energía magnética. Sin embargo, con un cambio en la corriente eléctrica, la energía magnética se vuelve a convertir en corriente por inducción electromagnética. Todo el proceso de conversión de energía no es completamente reversible y parte de la energía se pierde en forma de calor. Esto sucede debido a la pérdida de histéresis. Por lo tanto, una parte de la corriente de ruido que pasa a través de los cables conductores se pierde como pérdida magnética.
Cómo el núcleo de ferrita reduce la corriente de modo común en los cables:
A veces, una parte de la corriente eléctrica que fluye a través de un cable se ha filtrado a través de una nueva ruta, como tierra, piezas metálicas, etc., que rodea el cable y regresa a la fuente de alimentación, se denomina corriente de modo común. Se llama corriente de modo común porque la dirección de las corrientes a través del cable positivo y el cable negativo es la misma. En los circuitos prácticos, la corriente de modo común no es deseada y, por lo tanto, debe eliminarse.
Para reducir la corriente de modo común, utilizamos un núcleo de ferrita en forma de inductor. Este inductor inducirá un flujo magnético en el núcleo cuando una corriente fluya a través del cable. Esta disposición da una impedancia creciente con el aumento de la frecuencia (porque las corrientes de modo común suelen tener una frecuencia de más de 30 MHz) en la trayectoria de la corriente de modo común. Por lo tanto, la alta impedancia del inductor con núcleo de ferrita (llamado estrangulador de modo común) reduce la corriente de modo común.
Por lo tanto, el estrangulador de modo común proporciona una alta impedancia a las corrientes de modo común y una baja impedancia a las corrientes de modo diferencial.
Beneficios del núcleo de ferrita
Las siguientes son las ventajas importantes de los núcleos de ferrita:
- Los núcleos de ferrita pueden suprimir el ruido de alta frecuencia a través de los cables.
- Los núcleos de ferrita ayudan a generar una señal más clara en el circuito previsto.
- Los núcleos de ferrita funcionan como filtro para las interferencias electromagnéticas.
- Los núcleos de ferrita tienen una alta resistencia a las altas corrientes.
- Los núcleos de ferrita proporcionan pérdidas por corrientes de Foucault muy bajas en una amplia gama de frecuencias.
- Los núcleos de ferrita tienen una permeabilidad muy alta.
Instalación de núcleo de ferrita en un cable
La instalación del núcleo de ferrita en los cables es bastante sencilla. Solo necesitamos pasar el cable a través del núcleo de ferrita y girar el cable alrededor del núcleo de ferrita durante cuatro vueltas.
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