Noise_Filter, Bead, Ferrite


노이즈필터

노이즈란?

NOISE란 SYSTEM을 방해하는 모든 전기 전자적인 요인을 말한다.
전기 전자 기기에는 전류가 유입되면, 이 전류의 주위에 전계와 자계가 유도되고 또한 전위차에 의해 공간이 생긴 전계는 시간적으로 변화하면서 그 주위에 자계가 발생하곤 한다. 즉, 기기가 의도하는 바와 상관없이 전류가 흘러 불필요한 에너지인 전자파 노이즈가 발생한다.

이렇게 발생된 노이즈는 전달경로를 통해 다른 기기에 전달되면 성능의 저하나 오동작의 원인이 된다. 이것을 "전자파 장해“ 라고 한다. 최근의 반도체 기술과 디지털 기술의 급속한 발전으로 부품의 초소형 고밀도 및 고속화를 이루었지만 짧은 시간 내에 전류와 전압이 변화할 때 NOISE가 대단히 커지고 동시에 외부에서 방사 되는 불필요한 에너지로 민감한 반응을 나타내는 등 노이즈에 약한 단점을 가지게 되었다.

이러한 기기의 특성은 인위적 제어가 어려워 자연현상에서 나타나는 아주 작은 장해에도 민감하게 반응해 오동작을 일으킨다.
사회 각 분야에서 많은 전자 전기 기기가 보급됨에 따라 전자파의 영향으로 원래의 목적하는 작동에 문제가 발생할 수 있게 되는 것이다. 뿐만 아니라 전자파가 인체에 흡수되었을 경우 세포 또는 신경조직의 자극 등으로 유발될 수 있는 각종 질병의 가능성도 있어 이른바 '인체 유해론'의 등장으로 일반인들의 관심이 되고 있다.

노이즈 종류?

전기제어장치의 노이즈 경로

노이즈의 전달 경로는 공중으로 전달되는 복사노이즈와 주전원 LINE으로 전달되는 전도노이즈 2종류가 있습니다.

일반적으로 노이즈 필터는 EMC 부품으로 전도 노이즈에 대한 대책부품이라고 할 수 있다

노이즈 필터의 원리

노이즈 필터는 일종의 저감 FILTER이며 또 차단 주파수는 높은 주파수에서 감쇄 효과가 있습니다. 노이즈필터용으로 사용하는 코일은 COMMON MODE CHOCK COIL 이며 1개의 CORE에 2개의 권선이 동상에 있습니다. 때문에 통상 전원 전류 에서는 내부의 자속이 없어지게 됩니다. 인덕턴스는 대부분 없어져서 노말모드 노이즈의 감쇄효과는 그다지 없습니다. COMMON MODE 전류에 대해서는 커다란 인덕턴스를 얻도록 된 제품입니다. 이에 콘덴서 CY와 함께 코먼모드 노이즈의 감쇄 에 크게 기여합니다.또한 노말모드 노이즈에 대해서는 콘덴샤 CX를 삽입 하므로써 감쇄효과를 얻도록 된 제품입니다.

노이즈 필터 모습

노이즈 필터 사용상 주의 사항

1. 입/출력선은 같이 묶지 말 것


2. 어스선은 함체에 최단거리에 접속할 것


3. 필터와 함체어스 단자는 최대한 짧게


4. 노이즈필터에 필터의 삽입방향에 주의 할 것


Bead

Ferrite bead 특성

Ferrite bead 는 고주파 성분의 에너지를 열로 변환하여 감쇄, 소멸시키는 특성을 가지기 때문에, 활용도가 높은 중요한 EMC 대책소자이다.

[Ferrite bead 등가 모델]

Ferrite bead 는 상기 등가모델과 같이 주파수에 비례하는 인덕턴스 (Inductance)성분과 저항(Resistance)성분을 직렬로 같이 가지고 있는 소자이다. 임피던스가 주파수에 비례하는 인덕턴스와는 달리, 엄밀한 의미에서, 저항은 주파수 독립적인 임피던스 이지만, 고주파 성분을 열로 변환하여 소모시켜 버리는 ferrite 재질의 특성을 반영하여, Ferrite bead 에서의 저항 성분은 임피던스가 주파수에 비례하여 급격하게 증가하는 특성을 가진다고 이해하면 쉽다.

Ferrite bead 모습

Ferrite

페라이트란?(ferrite)

쉽게 말해 자석이라고 말할 수 있으며 조금 더 깊이 들어간다면 산화철계의 자성체 세라믹의 총칭이며 자기특성에 따라 소프트, 하드 페라이트로 크게 나눌 수 있다.
소프트 페라이트의 장점은 금속에 비해 고주파역에서 와전류 손실이 적은 것이 장점이다.
하드 페라이트는 영구자석으로써 자계를 발생하는데 쓰이며 자기이방성이 크고, 값이 싼 것이 장점이다.

페라이트 코어란?(ferrite core)

페라이트 코어란 자력이 강한 원통모양의 금속물질을 말하며, 노이즈 제거에 사용하고, 신호에 포함된 고주파가 방사되는것을 차단하는 용도로도 사용한다.
페라이트 코어는 주로 영상신호, 라디오 등에 사용하면 노이즈 제거에 도움된다. (ex 모니터 신호선)
장착 방법도 전선에 감싸 주기만 하면 되어 상당히 간단하여 사용하기 쉽다.