Защита USB от помех

Обновлено: 21.11.2024

Иногда мне хочется видеть электромагнитные волны. Это значительно упростило бы обнаружение электромагнитных помех. Вместо того, чтобы возиться со сложными настройками и анализаторами сигналов, я мог просто посмотреть и понять, из-за чего вся эта суета. Хотя мы можем не видеть электромагнитные помехи, иногда мы можем их слышать, когда они проходят через звуковые цепи. Одним из возможных способов устранения такого рода помех является ферритовая шайба.

К сожалению, ферритовые кольца (также называемые ферритовым дросселем, ферритовым зажимом, ферритовым кольцом, фильтром EMI или даже ферритовым кольцевым фильтром) могут быть загадкой. Функция ферритового сердечника напоминает функцию индуктора, но частотная характеристика феррита отличается от этой функции на высоких частотах. Кроме того, различные типы бусинок, такие как ферритовые бусины с проволочной обмоткой и ферритовые бусины с чипами, по-разному реагируют на шумоподавление. Например, ферритовые бусины с проволочной обмоткой работают в широком диапазоне частот, но имеют меньшее сопротивление в установках постоянного тока. Чтобы правильно их использовать, вам необходимо понимать их электромагнитные характеристики и то, как они меняются во время использования. После того, как вы ознакомитесь с теорией использования ферритовых бусинок, вы можете осознанно выбрать один из них для своей печатной платы. Если вы этого не сделаете, вы можете создать больше проблем, чем исправить.

На этом изображении показано, почему ферритовую бусину иногда называют ферритовым кольцом или ферритовым дросселем

Что такое ферритовые бусины и как они работают?

Ферритовые бусины — это пассивные электронные компоненты, которые могут подавлять высокочастотные сигналы в линии электропитания. Обычно они располагаются вокруг пары линий питания/земли, которая идет к определенному устройству, например шнуру питания вашего ноутбука. Эти шарики работают в соответствии с законом Фарадея: магнитный сердечник вокруг проводника индуцирует противо-ЭДС в присутствии высокочастотного сигнала, существенно ослабляя частотную характеристику феррита. Стандартные ферритовые кольца можно приобрести у специализированных производителей, таких как Coilcraft, хотя для некоторых проектов могут потребоваться специальные кольца.

Ферриты представляют собой магнитные материалы, и размещение этого материала в ферритовом зажиме вокруг линии питания/заземления позволяет создать источник индуктивного импеданса для сигналов, проходящих по линии. Это может заставить вас думать о них как о стандартной катушке индуктивности, но они более сложны. В действительности ферритовая шайба является нелинейным компонентом; полное сопротивление, которое он обеспечивает, было изменением тока нагрузки и падения напряжения на феррите. Упрощенная модель схемы ферритовой бусины поможет вам понять ее частотные характеристики. Однако имейте в виду, что эти атрибуты могут меняться в зависимости от тока и температуры.

Для чего используются ферритовые бусины?

Поскольку импеданс ферритовых колец является индуктивным, ферритовые катушки индуктивности используются для ослабления высокочастотных сигналов в электронных компонентах. Когда дроссель с ферритовыми шариками размещается на линии питания, соединяющей электронное устройство, он устраняет любые паразитные высокочастотные помехи, присутствующие на линии питания или на выходе источника питания постоянного тока. Использование этого ферритового зажима является одним из многих подходов к подавлению шума, например, от импульсного источника питания. Такое применение ферритовых шариков в качестве ферритового фильтра обеспечивает подавление и устранение кондуктивных электромагнитных помех.

Среди различных применений ферритовых шариков в качестве фильтров, шарик фильтра электромагнитных помех/фильтр источника питания обычно рассчитан на определенный порог постоянного тока. Токи, превышающие указанное значение, могут повредить компонент. Проблема в том, что на этот предел резко влияет тепло. При повышении температуры номинальный ток быстро уменьшается. Номинальный ток также влияет на импеданс феррита. По мере увеличения постоянного тока ферритовая бусина «насыщается» и теряет индуктивность. При относительно высоких токах насыщение может снизить импеданс ферритового кольца до 90%.

Ферритовый шарик и индуктор

Хотя ферритовые шайбы можно смоделировать как катушки индуктивности, они не ведут себя как обычные катушки индуктивности. Если вам интересно, как измерить поведение ферритовой бусины по сравнению с поведением индуктора, вы должны отправить аналоговый сигнал через бусину и развернуть частоту на несколько порядков. Если вы создадите график Боде для измерений с разверткой по частоте для ферритового кольца, вы обнаружите, что ферритовое кольцо обеспечивает более крутой спад на более высоких частотах по сравнению с катушкой индуктивности с аналогичным поведением на низких частотах.

Простая, но точная модель ферритовой шайбы, подключенной к источнику переменного тока.

Ферритовая бусина может быть смоделирована как конденсаторы и катушки индуктивности, а также резистор, подключенный параллельно этой сети RLC, соединенной с последовательным резистором. Последовательный резистор количественно определяет сопротивление устройства постоянному току.Катушка индуктивности в этой модели представляет собой ферритовые бусины, основная функция которых заключается в ослаблении высокочастотных сигналов, т. е. обеспечении индуктивного импеданса в соответствии с законом Фарадея. Параллельный резистор в этой модели учитывает потери на вихревые токи, которые индуцируются внутри ферритового кольца на высоких частотах. Наконец, конденсатор в этой модели отвечает за естественную паразитную емкость компонента.

Глядя на кривую импеданса ферритовой шайбы, видно, что преимущественно резистивный импеданс чрезвычайно высок только в тонкой полосе. Внутри этой тонкой полосы преобладает индуктивность шарика. На более высоких частотах импеданс ферритовой шайбы начинает казаться емкостным, и импеданс быстро уменьшается. В конце концов, по мере увеличения частоты емкостное сопротивление упадет до очень малого значения, и сопротивление ферритовой шайбы станет чисто резистивным.

Руководство по выбору ферритовых колец

Теперь, когда вы разобрались с теорией феррита, пришло время выбрать ее для своего устройства. Это не очень сложно, и если вы хотите знать, как выбрать ферритовую бусину для проекта, вам просто нужно обратить внимание на характеристики бусины. Вам может быть интересно, нужны ли ферритовые бусины для моей конструкции? Как и многие инженерные решения, ответ не так прост. Если вы знаете, что ваша плата будет испытывать кондуктивные электромагнитные помехи в определенном диапазоне частот, и вам необходимо ослабить эти частоты, то ферритовая шайба может быть правильным выбором для вашей конструкции.

Основываясь на индуктивном поведении ферритовых бусинок, естественно заключить, что ферритовые бусины «ослабляют высокие частоты» без особого внимания. Однако ферритовые бусины не действуют как широкополосный фильтр нижних частот, поскольку они могут только помочь ослабить определенный диапазон частот. Вы должны выбрать ферритовую бусину и дроссель там, где нежелательные частоты находятся в его резистивной полосе. Если вы сделаете это слишком низко или слишком высоко, шарик не даст желаемого эффекта.

Прежде чем выбрать конкретную ферритовую бусину для своей конструкции, вы должны узнать, может ли производитель предоставить вам кривые зависимости импеданса от тока нагрузки для ферритовой бусины. Безусловно, это лучший инструмент, который вы можете использовать, если не знаете, как выбрать ферритовую бусину. Если ваши токи нагрузки очень велики, вам нужно выбрать ферритовую бусину, которая может выдержать их без насыщения и потери импеданса в нужном частотном диапазоне.

Предупреждения

Ферритовые бусины и ферритовые дроссели, по сути, являются резистивными нагрузками на высоких частотах, а это означает, что они могут вызвать некоторые проблемы в вашей цепи. При размещении бусины вам нужно подумать о падении напряжения и рассеивании тепла.

Во времена цепей с более высоким напряжением падение напряжения не имело большого значения. Теперь у нас есть много маломощных схем, которые могут использовать напряжения около 2 В. При таких уровнях вы не можете позволить себе много потерять. Ферритовые шарики вызывают падение постоянного напряжения в вашей цепи. Это может показаться не таким уж большим, но если ваши интегральные схемы (ИС) имеют кратковременное состояние потребления большого тока, потери могут стать значительными. Разместите ферритовые кольца там, где они не вызовут проблем с падением напряжения.

Поскольку ферритовые материалы обладают сопротивлением на высоких частотах, они в основном рассеивают поглощенную энергию в виде тепла. Это тепло не обязательно является проблемой для вашей печатной платы, когда ферритовый дроссель используется на линии питания, но может стать проблемой, когда он используется для рассеивания высоких частот при большом токе. Если ваша система особенно шумная, и шарик будет поглощать много высоких частот, это тепло может стать более серьезной проблемой. Обязательно учитывайте рассеивание тепла бусиной.

Ферритовые бусины могут быть весьма полезными, но только если вы точно понимаете, как они работают. Помните, что они ослабляют сигналы в довольно узком диапазоне, а их эффективность зависит от температуры и тока нагрузки. Чтобы наилучшим образом использовать ферритовую бусину, вы должны убедиться, что она точно соответствует вашим спецификациям. Затем при размещении шарика обязательно учитывайте падение напряжения и нагрев.

Мы часто обсуждаем важность и назначение ферритовых колец. Если вам нужна дополнительная информация о ферритовых бусинах, ознакомьтесь со статьей «Все, что вам нужно знать о ферритовых бусинах» от отраслевого эксперта Келлы Нэк.

Работа с такими вещами, как ферритовые кольца, может быть сложной задачей, но проектирование печатной платы не обязательно должно быть таким. Altium Designer ® — это современное программное обеспечение для проектирования печатных плат с инструментами, которые помогут вам создать оптимальную плату. У него даже есть надстройки, такие как сеть подачи питания, которые могут помочь вам справиться с такими проблемами, как падение напряжения и рассеивание тепла.

Я бы предположил, что это зависит от желаемой скорости — чем больше скорость, тем больше шансов, что она потребуется, но меня интересуют точные особенности. Является ли использование дросселя обязательным по стандарту USB?

Я видел дроссели на кабелях, поставляемых в комплекте с камерами и клавиатурами со встроенными концентраторами USB, но мне любопытно, действительно ли они нужны.

Я также встречал USB-кабели с двумя дросселями на обоих концах. Мне кажется довольно параноидальным. Я предполагаю, что они могут действовать в открытом космосе, недалеко от Солнца.

леон_хеллер

Это сделано из соображений электромагнитной совместимости, на самом деле это не нужно для правильной работы USB.

Леон Хеллер G1HSM

тлуки

Я предполагаю, что это обычно используется для кабелей питания через USB или AV-адаптеров, поскольку источником может быть нестандартный блок питания для ПК. Однако я не читал о стандарте USB.

глюк

Они ничего не сделают, чтобы убрать плохо отрегулированный блок питания. Они предназначены исключительно для подавления нежелательных электромагнитных/радиочастотных помех.

Написание кода похоже на секс. сделать одну маленькую ошибку, и вы поддерживаете его на всю жизнь.

Если вы работаете в среде с радиоприемниками, они могут иметь огромное значение. Когда они не имеют большого значения, возможно, вы слушаете не на той частоте.
Есть выбор. У вас может быть превентивная стратегия RFI/EMC, которая будет стоить вам денег заранее, или у вас может быть корректирующая стратегия RFI/EMC. Если вы серьезно относитесь к технике, вы пойдете на профилактические меры, если вы работаете против бобов, вы игнорируете обе стратегии, т.е. известную стратегию Ford Pinto «пусть горят».
Я не думаю, что где-либо видел преподавание RFI/EMC. Либо ученые не знают об этом, либо ожидается, что инженеры узнают об этом на работе!

Чарльз Дарвин, лорд Кельвин и Мерфи всегда рядом!
Ли -.-
Отгадай загадку. Как передвигался змей до падения?

тлуки

Я не думаю, что где-либо видел преподавание RFI/EMC. Либо ученые не знают об этом, либо ожидается, что инженеры узнают об этом на работе!

Во всех моих студенческих лабораторных работах, а их более дюжины, он использовался только как источник искажений — не предпринималось никаких попыток уменьшить его, кроме использования заземляющего слоя в разводке печатной платы и приклеивания прилагаемого металлического листа к нижней части вашей макетной платы. (Было интересно «наблюдать» передачи сотовых телефонов ближайших студентов на вашей макетной схеме дискретного усилителя, особенно высокоамплитудные импульсы инициализации, используемые в GSM.)

Если вы работаете в среде с радиочастотными приемниками, они могут иметь огромное значение. Когда они не имеют большого значения, возможно, вы слушаете не на той частоте.
Есть выбор. У вас может быть превентивная стратегия RFI/EMC, которая будет стоить вам денег заранее, или у вас может быть корректирующая стратегия RFI/EMC. Если вы серьезно относитесь к технике, вы пойдете на профилактические меры, если вы работаете против бобов, вы игнорируете обе стратегии, т.е. известную стратегию Ford Pinto «пусть горят».
Я не думаю, что где-либо видел преподавание RFI/EMC. Либо ученые не знают об этом, либо ожидается, что инженеры узнают об этом на работе!

А как вы думаете: достаточно одного штуцера или нужно использовать два штуцера (с обоих концов)?

Ферритовый дроссель препятствует проникновению шума в кабель и, следовательно, повторного излучения кабеля. Когда вы соединяете две части оборудования, неизвестно, какое из них производит больше шума, поэтому целесообразно поместить ферриты на обоих концах. Следует также отметить, что в некотором оборудовании небольшой ВЧ-дроссель и перепускной колпачок образуют фильтр нижних частот, что устраняет необходимость во внешней развязке с ферритовым кольцом.

Помимо предотвращения повторного излучения шума от проводов, шарики также служат для предотвращения проникновения сильных радиочастотных полей вблизи проводов в оборудование. Это может быть важно вблизи радиопередатчиков и передающих антенн.
Это джунгли шума!

Чарльз Дарвин, лорд Кельвин и Мерфи всегда рядом!
Ли -.-
Отгадай загадку. Как передвигался змей до падения?

Спасибо LDEVRIES, два ферритовых дросселя точно пуленепробиваемые.

бобгарднер

Змеиное масло.Ферритовый дроссель представляет собой L последовательно с C кабеля, и он превращает хороший прямоугольный импульс USB-бита, который будет передавать 400 миллионов битов в секунду, в нечто с более медленными нарастающими и спадающими фронтами. меньше высокочастотного контента. как только частота фильтра приближается к высокой частоте, необходимой для отправки USB, частота ошибок увеличивается, а битрейт снижается. Кто-нибудь измерит L и C кабеля, и мы сможем вычислить частоту. 1/(2pi*sqrt(LC)

Пользователь компилятора Imagecraft

Змеиное масло. Ферритовый дроссель представляет собой L последовательно с C кабеля, и он превращает хороший прямоугольный импульс USB-бита, который будет передавать 400 миллионов битов в секунду, в нечто с более медленными нарастающими и спадающими фронтами. меньше высокочастотного контента.


Не совсем так: сигнал USB является дифференциальным, поэтому на него не влияет синфазный дроссель. То, что вы говорите, было бы правдой только в том случае, если бы у кабеля была отдельная жила на каждом отдельном проводе. Кабель в любом случае экранирован, поэтому основная функция дросселя — перехватывать разряды электростатического разряда в экран, которые могут вызвать дребезг земли.

леон_хеллер

Как феррит, окружающий изолированные провода, может «перехватывать разряды электростатического разряда»?

Возможно, это делается для того, чтобы кабель не действовал как антенна и не излучал сигнал, генерируемый внутренней схемой. У нас была подобная проблема, когда я работал с разработанным мной блоком — он прошел все тесты на электромагнитную совместимость, кроме излучения через кабель RS-232, который соединял его с хост-компьютером. Некоторые небольшие ферритовые сердечники и конденсаторы на каждом соединении с разъемом DB-25 решили проблему.

Леон Хеллер G1HSM

Должен признаться, что я отклонился в сторону общего сокращения ЭМС/РЧ-помех, а не конкретно USB. OP, упоминая USB, также упоминает соединения, отличные от USB.
Поскольку у меня в мастерской много радиочастотного приемного и передающего оборудования, я стремлюсь развязать все, чтобы уменьшить все шумы, потому что, если я этого не сделаю, фундаментальные шумы, гармоники и интермодуляционные продукты рано или поздно достанут меня.
Что касается фундаментальной конструкции, то это что-то вроде черной магии, и вам понадобится помещение с защитой от шума (забудьте название) и
оборудование, производящее меньше шума, чем то, что вы пытаетесь измерить. Есть специальные измерительные лаборатории, которые могут это сделать.
Теперь для разглагольствования!
Для тех, кто имел удовольствие пользоваться КВ-приемником 50 лет назад, это было райское наслаждение: много сигнала и мало шума. В наши дни вы слышите чушь от импульсных источников питания и всех мыслимых электронных гаджетов, сделанных в Китае, которые не соответствуют никаким стандартам ЭМС.
Я думаю, было бы справедливо сказать, что 50 лет назад в каждом доме, вероятно, был только один генератор (LO в приемнике BC), генерирующий обнаруживаемый сигнал. В наши дни в каждом доме, вероятно, есть 100-200 или более генераторов, все из которых производят шум, а количество интермодуляций огромно.
Запрет на использование электронного оборудования в самолетах позволяет избежать проблем с электромагнитной совместимостью. В то время как два отдельных элемента оборудования могут не вызывать проблем, интермодальные продукты между ними могут легко вызвать неисправность навигационного или коммуникационного оборудования.
Извините, что влезаю в эту тираду! ОП открыл эту банку с червями!

Чарльз Дарвин, лорд Кельвин и Мерфи всегда рядом!
Ли -.-
Отгадай загадку. Как передвигался змей до падения?

timgoh0

Вы имеете в виду безэховую камеру. Их аренда стоит довольно дорого, но я нашел предварительные испытания в строительстве подвалов весьма полезными.

Я думаю, что они просто называются «комнаты с радиочастотным экраном», но они также могут быть безэховыми. Безэховый означает «не имеющий и не производящий эха/отражения». так что некоторые радиационные тесты также могут быть сделаны. Во всяком случае, $$$$$$$ вовлечены. привет привет.

Перечитывая посты, я могу повторить, что, по моему мнению, ферриты нужны не для того, чтобы USB работал лучше, а для того, чтобы мусор в коробках не исходил от USB-кабеля. Я не знаю, действительно ли консорциум USB занимается вопросами ЭМС (немногие компьютерщики этим занимаются). В некоторых странах производителей заставляют соблюдать стандарты ЭМС, и лучшие производители относятся к этому серьезно. Некоторым не нравится
На самом деле мне нравятся USB-кабели с плетеным экраном и формованными ферритами на каждом конце, поставляемые с оборудованием Canon.

Чарльз Дарвин, лорд Кельвин и Мерфи всегда рядом!
Ли -.-
Отгадай загадку. Как передвигался змей до падения?


Разряд электростатического разряда в провод вызывает переходный ток, протекающий к ближайшей земле.Феррит обеспечивает некоторый импеданс, который замедляет время нарастания, уменьшая эффект dI/dt, вызывающий дребезг земли. Я работаю с оборудованием, которое должно быть проверено на устойчивость к электростатическим разрядам, и могу заверить вас, что установка ферритов на провода действительно работает. Он не остановит Tazer, но эффективен против статических разрядов человеческого тела.

леон_хеллер

Как электростатический разряд влияет на изолированный и экранированный провод?

Леон Хеллер G1HSM

Как говорит Перет, больший импеданс для импульсов длиной нс, что приводит к меньшему току и, следовательно, к меньшим помехам для рассматриваемых устройств.

Одна из причин сделать это для промышленных приложений заключается в том, что большую часть времени компьютер пользователя (ноутбук специалиста по обслуживанию?) будет защищен от устройств бытового класса, а среда - промышленного класса. Таким образом, помочь компьютеру «ниже спецификации» работать в существующей среде обычно является хорошей идеей.

USB 1.1 – это мертвый стандарт, существовавший еще до того, как люди почувствовали необходимость думать об иммунитете. Правда, данные дифференциальные, но маркер кадра выполнен синфазным по отношению к отражению от земли; Что касается тороида, то он по-прежнему «дифференциальный», так как все 5 проводников проходят через тороид (Боб, вам нужно думать об этом как о довольно идеальном 5-обмоточном одновитковом трансформаторе, включенном последовательно со всеми проводниками кабель.Ваше утверждение неверно), но это неоптимально, так как возврат по земле является сигнальным путем.
USB 2.0 наследует ту же болезнь.


Легко проникает в изоляцию. В «модели человеческого тела» указано 25 кВ, а у нас есть оборудование, которое может генерировать до 40 кВ. Если бы вы жили здесь, где влажность регулярно падает до 5%, вы бы выработали здоровое уважение к нейлоновым коврам и научились бы очень осторожно тянуться ко всему, что сделано из металла. Обычно я сначала прикасаюсь костяшками пальцев, прежде чем приближать кончики пальцев, и часто слышу «щелчок» искры. Выходя из машины, вы учитесь держаться за ручку, когда отделяетесь от сиденья, иначе вы получите ремень, когда дотронетесь до двери, чтобы закрыть ее.

Леон:
Устройство А имеет радиочастотное заземление (т. е. электрически достаточно большое, чтобы емкостно связываться с окружающей средой). Устройство B подключено к устройству A через кабель. Большой статический заряд накапливается на пластиковом корпусе устройства B, а затем находит путь к земле. Это означает, что ток с емкостной связью поступает в устройство B. Этот ток будет течь по кабелю к устройству A (косвенный).
Или на устройстве B имеется оголенный металл, и на этот оголенный металл происходит разряд. Снова ток выходит через кабель.
Мы не можем остановить поток заряда, но мы можем уменьшить результирующие помехи.

Провод обычно не изолирован и не экранирован на концах.

леон_хеллер

Экран USB-кабеля заземлен с одного конца.

Леон Хеллер G1HSM

леон_хеллер

Заземление согласно спецификации USB.

Леон Хеллер G1HSM

Именно. И поскольку неудобно использовать отдельный медный стержень, вбитый в землю, «землей», как правило, является линия 0 В оборудования через источник питания. Вот где вы предпочитаете не иметь переходных напряжений.

FWIW, все кабели USB имеют экран кабеля, прикрепленный к металлическому корпусу разъема на обоих концах. Корпус разъема печатной платы припаян к печатной плате, и я еще не видел ни одного, где бы он не был подключен к плате 0V.

глюк


FWIW, все кабели USB имеют экран кабеля, прикрепленный к металлическому корпусу разъема на обоих концах. Корпус разъема печатной платы припаян к печатной плате, и я еще не видел ни одного, где бы он не был подключен к плате 0V.

Обычно он не подключается напрямую к цифровому или силовому заземлению. Он [обычно] подключается к заземлению корпуса, которое обычно подключается к цифровому/силовому заземлению через колпачок или резистор.

Написание кода похоже на секс. сделать одну маленькую ошибку, и вы поддерживаете его на всю жизнь.

Привет, фрики! Я нашел этот пост, когда искал в Интернете USB-кабели лучшего качества. У меня 40-летний опыт работы с радиочастотными и рентгеновскими аппаратами. Во многих ответах было много полезной информации, но ни один из них не суммировал причины ферритовых дросселей в одном месте. Я сделаю все возможное, чтобы сделать это здесь.

1: Улучшают ли ферритовые дроссели характеристики кабеля с точки зрения ДАННЫХ? Нет. Я подозреваю, как говорилось в одном посте, что они могут иметь тенденцию слегка скруглять углы импульсов данных, но технология витой пары очень сложна, и я не чувствую себя комфортно, говоря, что они на самом деле вредны.

Ферритовые дроссели в основном предназначены для смягчения негативных последствий двух вещей: электромагнитных и радиопомех.

2: Радиопомехи. (Радиочастотные помехи). Любая длина электрического проводника является антенной при наличии радиочастотного сигнала. Если вы включите свой мобильный телефон, Wi-Fi или двухстороннюю радиосвязь рядом с USB-кабелем, он уловит сигнал и соединит его с устройствами, подключенными к любому концу, что может вызвать проблемы. Чтобы остановить радиопомехи, вам понадобится ферритовый дроссель на ОБОИХ концах кабеля.

3: Электромагнитные помехи. (Электромагнитная интерференция). Это электрический шум, создаваемый любой цифровой электроникой, особенно импульсными источниками питания. (Тот, который в наши дни используется почти в каждом электронном устройстве, которое подключается к розетке переменного тока.) Он бывает всех видов волн и частот и (редко) может нанести ущерб, когда 2 устройства подключены проводным кабелем. Иногда, но редко, одно плохо сконструированное устройство может передавать по кабелю столько электромагнитных помех, что это может фактически ухудшить работу устройства на противоположном конце. Вам нужен только один ферритовый дроссель, чтобы заблокировать это, и многие кабели имеют только один. Чтобы быть в безопасности, вы кладете по одному близко к каждому концу, что вы часто видите в высококачественных USB-кабелях хорошего качества.

Как правило, чем длиннее кабель, тем лучше (хуже) он улавливает радиочастоты, поэтому они становятся более важными для длинных (более 6 футов) кабелей. Кроме того, наличие ферритовых дросселей на USB-кабеле не означает, что это хороший кабель. Одним из самых важных параметров является размер проводника. Больше размер провода, лучше кабель. Компромиссом является больший диаметр и более громоздкий кабель.

<Р> Номер публикации CN102110940A CN102110940A CN2009102434841A CN200910243484A CN102110940A CN 102110940 CN102110940 Узел CN 102110940A CN 2009102434841 CN2009102434841 Узел CN 2009102434841A CN 200910243484 CN200910243484 Узел CN 200910243484A CN 102110940 CN102110940 Узел CN 102110940A Authority CN Китай Предшествующий уровень техники Ключевые слова USB силовой диод питания USB оборудование источник Дата предшествующего уровня техники 23 декабря 2009 г. Правовой статус (Правовой статус является предположением, а не юридическим заключением. Компания Google не проводила юридический анализ и не делает никаких заявлений относительно точности указанного статуса.) Номер заявки на рассмотрении CN2009102434841A Другие языки Китайский ( zh ) Изобретатель 李丹 Текущий правопреемник (перечисленные правопреемники могут быть неточными. Google не проводила юридический анализ и не дает никаких заверений или гарантий в отношении точности списка.) Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd Первоначальный правопреемник Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd Дата приоритета (Дата приоритета является предположением и не является юридическим заключением. Компания Google не проводила юридический анализ и не делает никаких заявлений относительно точности указанной даты.) 23 декабря 2009 г. Дата подачи 23 декабря 2009 г. Дата публикации 29 июня 2011 г. Huada Electronic Design Co. Текущий

Ссылки

  • Эспаснет
  • Глобальное досье
  • Обсудить
  • 239000003990 конденсатор Вещества 0,000 пункт абстрактное описание 5
  • 238000001914 методов фильтрации 0,000 заявок описание 3
  • 230000000903 блокирующие эффекты 0,000 абстрактное описание 4
  • 230000000694 эффекты Эффекты 0,000 описание 2

Классификации

    • Y — ОБЩАЯ МАРКИРОВКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК; ОБЩЕЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ОХВАТЫВАЮЩИХ НЕСКОЛЬКО РАЗДЕЛОВ МПК; ТЕХНИЧЕСКИЕ ТЕМЫ, ОХВАЧЕННЫЕ БЫВШИМИ КОЛЛЕКЦИЯМИ ИСКУССТВ USPC ПЕРЕКРЕСТНЫХ ССЫЛОК [XRAC] И ДАЙДЕСТАМИ
    • Y02 — ТЕХНОЛОГИИ ИЛИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ СМЯГЧЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА ИЛИ АДАПТАЦИИ ИЛИ ИХ АДАПТАЦИИ
    • Y02D — ТЕХНОЛОГИИ СМЯГЧЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ [ИКТ], Т.Е. ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА СОКРАЩЕНИЕ СОБСТВЕННОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ
    • Y02D10/00 — Энергоэффективные вычисления, например. процессоры с низким энергопотреблением, управление питанием или температурным режимом

    Аннотация

    Изобретение относится к способу защиты от помех для USB-оборудования, который включает этапы, на которых прямой диод подключается к контакту источника питания USB-адаптера посредством последовательного соединения; и конденсатор фильтра источника питания подключен параллельно между диодом и другими устройствами в USB-оборудовании через землю.С точки зрения принципа прямой проводимости и обратной блокировки диода, когда другое USB-оборудование подключается к компьютеру, источник питания USB мгновенно уменьшается, диод находится в состоянии обратной блокировки, а мощность для других устройств в USB-оборудование питается от конденсатора. Поэтому на нормальную работу других устройств USB-оборудования не может повлиять уменьшение источника питания.

    Описание

    Обычный компьютер имеет несколько USB-интерфейсов, когда USB-устройство работает на компьютерах, если другое USB-устройство вставляется в компьютер, это может вызвать колебания питания USB компьютера, тем самым нарушая работу оборудования, поэтому требуется своего рода помехоустойчивая схема конструкции, гарантирующая нормальную работу USB-устройства.

    На штырь питания USB-разъема при последовательном соединении вставляется прямой диод, фильтрующий конденсатор питания параллельно земле между другим устройством в диоде и USB-устройством.

    Используйте прямой провод диода, принцип обратного окончания, когда устройство USB работает в обычном режиме, диод является прямым проводником, источник питания обеспечивает энергию для другого устройства в устройстве USB. Электрическая емкость имеет два эффекта, и один , улучшите качество питания другого устройства в USB-устройстве, 2-й, накопленная энергия, когда диод обратный, другое устройство в USB-устройстве обеспечивает энергию.

    Вставьте, когда в компьютере есть другое USB-устройство, когда происходит мгновенное снижение питания USB, диод находится в состоянии обратной блокировки, а энергия другого устройства в USB-устройстве обеспечивается за счет электрической емкости. Уменьшение гарантированного источника питания не может мешать нормальной работе другого устройства на USB-устройстве.

    На штырь питания USB-разъема при последовательном соединении вставляется прямой диод, фильтрующий конденсатор питания параллельно земле между другим устройством в диоде и USB-устройством.

    Используйте прямой провод диода, принцип противоположного окончания заключается в том, что когда USB-устройство работает в обычном режиме, диод является прямым проводником, источник питания другого устройства в USB-устройстве обеспечивает энергию, чтобы гарантировать напряжение питания другого устройства в USB-устройство обычно использует диод с низким падением напряжения проводимости. Одновременно электрическая емкость накапливает заряд. Электрическая емкость имеет два эффекта: во-первых, улучшается качество питания другого устройства в USB-устройстве. реверс, подает энергию за счет электрической емкости другого устройства в USB-устройстве.

    Вставьте, когда в компьютере есть другое USB-устройство, когда происходит мгновенное снижение напряжения источника питания USB, поскольку наличие диода приводит к тому, что диод находится в состоянии обратной блокировки, энергия другого устройства в USB-устройстве обеспечивается за счет электрической емкости. Гарантия того, что USB-устройство может нормально работать, не подвергаться посторонним помехам.

    Претензии ( 2 )

    <р>1. Метод защиты USB-устройства от помех, он характеризуется тем, что на вывод питания USB-разъема при последовательном соединении вставляется прямой диод, фильтрующий конденсатор питания параллельно земле между другим устройством в прямом диоде и USB-устройством, во время работы USB-устройства. как обычно, если источник питания USB-устройства в норме, то диод находится в состоянии прямой проводимости, если напряжение питания USB-устройства падает, то диод находится в состоянии отсечки.

    <р>2. Способ защиты USB-устройства от помех по п. 1, отличающийся тем, что, когда диод находится в выключенном состоянии, электрический заряд, который источник питания USB-устройства накапливает электрической емкостью, гарантирован в момент напряжения питания. отклонение, USB-устройство по-прежнему может работать в обычном режиме, гарантируется, что USB-устройство не подвергается внешним помехам.

    CN2009102434841A 23.12.2009 23.12.2009 Метод защиты от помех для USB-оборудования Ожидается CN102110940A ( en )

    Возможные причины появления электронного интерфейса на консолях Davis и возможные способы устранения:

    A) Помехи RFI/EMI, вызванные неисправным блоком питания переменного тока для консоли VP2. Если ваш VP2 был произведен до марта 2009 года, скорее всего, у вас неисправен блок питания, из-за которого регистратор данных излучает паразитные электронные помехи.

    Решение. Для проверки отключите питание переменного тока от консоли и запустите консоль VP2 от внутренних батарей на несколько дней и посмотрите, исчезнут ли проблемы с отключением питания. В случае подтверждения свяжитесь с Дэвисом и запросите улучшенный OEM-блок питания для консоли VP2, устраняющий эту проблему. Все системы VP2, поставленные после февраля 2009 г., поставляются с этим новым адаптером переменного тока без радиочастотных помех, который также включает ферритовый сердечник на конце кабеля питания адаптера на конце консоли.

    B) Отсутствие удлинителя или настенной розетки с защитой от перенапряжений, которые также включают в себя кондиционер линии для вашего адаптера переменного тока. Подключать блок питания консоли напрямую к стенной розетке не рекомендуется, особенно если в вашем доме известны проблемы с качеством линии переменного тока. .Чтобы предотвратить случайные помехи в адаптере переменного тока, используйте высококачественный сетевой фильтр/удлинитель сетевого питания или настенную розетку переменного тока. Для дополнительной защиты не подключайте никакие другие устройства к этой полосе или пластине.

    C) Радиочастотные помехи, вызванные другими электронными устройствами, расположенными слишком близко к консоли VP2 и/или компьютеру. Устройства включают зарядные устройства для сотовых телефонов, базовые станции для беспроводных телефонов, другие зарядные устройства для перезаряжаемых аккумуляторов и т. д.

    Решение. Переместите все такие устройства на расстояние не менее 2 м от консоли VP2, USB-кабеля и компьютера. Не используйте общий источник питания переменного тока для адаптера VP2 ни с одним из этих типов устройств. Желательно переместить эти потенциальные источники радиопомех/электропомех в другую часть дома.

    D) USB-кабель длиннее рекомендованных 8 футов. Использование неактивного/пассивного удлинительного USB-кабеля. Если вам необходимо увеличить длину USB-подключения VP2 к компьютеру, вы должны использовать удлинительный кабель POWERED USB, чтобы предотвратить потерю мощности и качества сигнала. Дэвис предупреждает, что USB-кабель от консоли VP2 к компьютеру не должен удлиняться за пределы предоставленной длины 8 футов. Расширение USB с питанием обходит это ограничение, обеспечивая прозрачную дополнительную длину без ухудшения качества сигнала USB. На самом деле, использование высококачественного удлинителя с питанием может повысить общую производительность всего кабеля USB.

    Решение. Приобретите высококачественный удлинительный USB-кабель с питанием, который можно приобрести во многих интернет-магазинах.

    E) Использование USB-концентратора для подключения регистратора данных к компьютеру.

    Решение. Дэвис рекомендует подключать USB-кабель VP2/Vue напрямую к компьютеру, чтобы избежать ухудшения качества и пропадания сигнала. Прямое подключение вашего регистратора данных к специальному USB-порту на вашем Mac жизненно важно, чтобы избежать зависаний и пропаданий, связанных с уровнем/качеством сигнала. РЧ-помехи и электромагнитные помехи также могут вноситься в сигнал некоторыми USB-концентраторами более низкого качества, поддерживающими работу с несколькими USB-устройствами, особенно с устройствами без питания.

    F) Помогите защитить свою станцию ​​от текущих и будущих помех!

    Наконец, в качестве превентивной меры для защиты от текущих и будущих проблем с радиопомехами и электромагнитными помехами рекомендуется установить несколько зажимов на ферритовых сердечниках на USB-кабель. Феррит — отличный экранирующий материал, и при непосредственном подключении к кабелю он поможет отфильтровать и отклонить любые паразитные электронные помехи, которые могут излучаться вашим USB-кабелем от внешних источников. Минимальная установка будет использовать два ядра; по одному на каждом конце USB-кабеля.

    Примечание. Первоначально этот документ был опубликован на форуме Lightsoft Weather Center LWC в 2010 г.

    Читайте также: