26-11-2021 | Ontwerp en fabricage

29-11-2021 | Subs & Systemen

25-11-2021 | Subs & Systemen

30-11-2021 | Connectoren, schakelaars & EMECH

19-11-2021 | Connectoren, schakelaars & EMECH

26-11-2021 | Ontwerp en fabricage

21-10-2021 | Testen en meten

28-10-2021 | Testen en meten

27-09-2021 | Testen en meten

24-09-2021 | Testen en meten

23-09-2021 | Subs & Systemen

01-06-2020 | | Door Nnamdi Anyadike

Door de hoge schakelfrequentie van de huidige datalijnen is common mode (CM) interferentie een probleem geworden voor radio-ontvangst. In normale of differentiële (enkele) modus reist de stroom op één lijn in één richting van de bron naar de belasting en in de tegenovergestelde richting op de retourleiding. Dit maakt het circuit compleet. In CM reist de ruisstroom echter op beide lijnen in dezelfde richting. Inductoren creëren magnetische velden die veranderingen in stroom tegengaan. Een elektrisch filter, de CM-smoorspoel, blokkeert de hoogfrequente ruis die twee of meer data- of stroomlijnen gemeen hebben, terwijl het gewenste gelijkstroom- of laagfrequente signaal wordt doorgelaten.

CM-ruisstroom wordt meestal uitgestraald door bronnen zoals ongewenste radiosignalen, niet-afgeschermde elektronica, omvormers en motoren. Als deze ruis ongefilterd wordt gelaten, levert dit interferentieproblemen op in elektronica en elektrische circuits. Belangrijke spelers op de wereldwijde CM-smoorspoelmarkt zijn AKEMET Corporation, EPCOS, Murata, Bourns, Schaffner, Pulse Electronics, TDK, Schurter, Abracon, API Delevan, Cooper Industries, Eaton, FASTRON Gmbh, Ferroxcube, Halo Electronics, Knitter Switch, KOA Speer Electronics, Laird, Littelfuse, PulseR, LLC, Sumida, Taiyo Yuden, RECOM Power, STMicroelectronics, TOKIN Corporation, Triad Magnetics, TT Electronics en Welwyn Components.

In mei kondigde Würth Elektronik het aanbod aan van een compacte meerlaagse CM-smoorspoel. De choke wordt gekenmerkt door een hoge CM-demping in het >30 dB bij 2450 MHz WiFi-frequentiebereik. “De keramische common-mode choke WE-CCMF bereikt een uitstekende demping precies in dit bereik van 2,45 GHz. Het LTCC-ontwerp zorgt voor lage verliezen en een hoge betrouwbaarheid. De reflow soldeerbare SMT-component heeft een hoge temperatuurbestendigheid. De push-pull-uitschakelfrequentie van de choke is 8 GHz", aldus het bedrijf. De keramische choke wordt beschreven als 'de oplossing' om de gevoeligheid van draadloze LAN- en Bluetooth-apparaten (notebooks, laptops, routers, IoT apparaten) die ook interfaces hebben met snelle push-pull-signaaloverdracht, zoals USB 3.1/3.2, SATA 3.0/3.2, HDMI 1.4/2.0 of Thunderbolt 2/3.

Coilcraft UK Ltd, een wereldwijde leverancier van magnetische componenten, waaronder RF-chipinductoren, magnetische voedingen en filters, biedt zijn RA6870-AL CM Choke, ontwikkeld voor infotainmenttoepassingen, en zijn CM1394 Series IEEE1394 CM Choke aan. Deze high-speed en Super-Speed ​​datalijn chokes verminderen effectief common-mode ruis in high-speed interfaces. "Ze behouden een uitstekende signaalintegriteit voor snelle communicatie met -3 dB differentiële modus-afsnijfrequenties tot 6,5 GHz", zegt het bedrijf. Ze bieden meer dan 30 dB common-mode demping bij 500 MHz en 25 dB in de GHz-band.

Coilcraft CJ5100, CQ7584 en CR7856 oppervlaktegemonteerde datalijn CM-smoorspoelen zijn ondertussen ontworpen om common-mode-ruis te dempen tot 100 MHz. De PDLF-serie kan ruis met een factor 32 verminderen van 15 MHz tot 300 MHz en is verkrijgbaar in versies met 2, 3 en 4 lijnen. De PTRF-serie is geoptimaliseerd voor FCC- en ITU-T (voorheen CCITT) vereisten. Coilcraft LPD-, MSD- en PFD-families zijn daarentegen low-profile, miniatuur-footprint common-mode smoorspoelen die kunnen worden gebruikt om common-mode-ruis of differentiële-mode-ruis in zowel data- als powerline-toepassingen te dempen. Coilcraft CMT-kernvormige common-mode-smoorspoelen zijn ontworpen om de hoogste common-mode-impedantie te bieden over het meest uitgebreide frequentiebereik. "Deze onderdelen zijn ideaal voor elke toepassing die een hoge DC-stroomvoorspanning vereist en zijn zeer geschikt voor gebruik in schakelende voedingen. Deze common-mode smoorspoelen zijn het meest effectief in het filteren van toevoer- en retourgeleiders met in-fase signalen van gelijke amplitude”, zegt het bedrijf.

Signal Transformer, een bedrijf van Bel en een leider in het ontwerp en de productie van lineaire transformatoren en SMD-inductoren op maat, heeft onlangs zijn nieuwe CM-ringkernsmoorspoelen van de HCTC-serie aangekondigd. Het is gemaakt voor ontwerpingenieurs en fabrikanten die voedingen specificeren die geschikt zijn voor common-mode ruisonderdrukking en lijnfiltering. Het beschikt over een solide basis voor stabiele verticale printplaat (PCB) montage en vaste pin-afstand voor eenvoudige PCB-invoeging. Er wordt gezegd dat het een hoge stroomcapaciteit en uitstekende onderdrukking van elektromagnetische interferentie (EMI) biedt.

Acal BFi, de leverancier van geavanceerde technologische oplossingen, heeft onlangs een nieuwe pan-Europese samenwerking aangekondigd met Magnetec, leverancier van magnetische componenten. "Het akkoord geeft klanten in heel Europa toegang tot een verbeterde portfolio van common-mode-spoelen met hoge permeabiliteit, met nanokristallijne kernen en de directe ondersteuning voor ontwerp en integratie van de deskundige ingenieurs van Acal BFi", aldus het bedrijf. Het Magnetec CM-smoorspoelassortiment voegt zich bij Acal BFi's portfolio van magnetische componenten, dat zowel standaard- als aangepaste oplossingen omvat van alle belangrijke materiaalklassen, waaronder ferriet, geavanceerd poeder, ijzerpoeder, nanokristallijne en amorfe kernen. De CM-smoorspoelen van Magnetec bieden gepatenteerd nanokristallijn legeringsmateriaal, Nanoperm, met een hoge permeabiliteit en lage verliezen bij hoge frequenties. Het materiaal is gemaakt in een reeks kernvormen en -afmetingen, waardoor ontwerpers minder koperdraad in hun ontwerpen hoeven te gebruiken, waardoor koperverliezen, componentgrootte en gewicht en materiaalkosten worden verminderd.

Een van de problemen met CM-smoorspoelen is echter dat ze zwaar en duur zijn en onderhevig zijn aan door trillingen veroorzaakte storingen. Een ander nadeel is het beperkte frequentiebereik door parasitaire capaciteit. Vergeleken met CM-smoorspoelen bieden monolithische EMI-filters aanzienlijk meer RFI-onderdrukking in een aanzienlijk kleiner pakket. Een monolithisch EMI-filter stoot ook een veel bredere frequentieband af en wordt niet beïnvloed door de benodigde hoeveelheid gelijkstroom omdat het in een shunt is gemonteerd (tussen lijnen en 'aarde'). In april onthulde STMicroelectronics zijn geïntegreerde common-mode filter (CMF) en ESD-onderdrukking in nieuwe autobeschermingsapparatuur. Er wordt beweerd dat de ECMF04-4HSM10Y en ECMF04-4HSWM10Y CMF's de eerste CMF's op de markt zijn met kwalificatie voor auto's en gegarandeerde naleving van de spanningspieken.

"De filters vervangen discrete CM-smoorspoelen of LTCC-apparaten (low-temperature co-fired ceramic) die doorgaans groter zijn en geen ESD-bescherming bieden", zegt het bedrijf. Ze worden geplaatst op hogesnelheidsdatalijnen voor camera-, radar-, beeldscherm-, multimedia- en andere verbindingen om interferentie met draadloze communicatieapparatuur te voorkomen. De ECMF04-4HSM10Y heeft een differentiële bandbreedte van 2,2 GHz om common-mode ruis op HDMI 1.4, MIPI en verbindingen te onderdrukken. Diepe demping, tot -25 dB bij 900 MHz en -14 dB bij 1,5 GHz, voorkomt dat uitgestraalde ruis de gevoeligheid van mobiele en GPS-antennes vermindert. De bredere 3,5GHz-bandbreedte van de ECMF04-4HSWM10Y breidt het toepassingsbereik uit naar LVDS-, DisplayPort™-, USB 3.1- en HDMI 2.0-bussen. 

Door Rob Coppinger | 29-08-2018

Door Liam Critchey | 21-04-2020

Door Robin Mitchell | 30-03-2021