關於USB突波(脈衝)與鐵氧體(Ferrite core)

2014-12-08 8:55 am
小弟有個實驗要用數位示波器和一端為USB接頭的傳輸線,測出當USB插入電源(例如電腦)後,數位示波器會顯示出突波(脈衝),以下為問題:
1.什麼是突波(脈衝)?
2.如果上述實驗真的做得出來,該用什麼方法測量呢?(求詳細步驟及原因)
3.承2,"聽說"如果把鐵氧體(Ferrite core)套在USB線上就能消除突波,是真的嗎?還是說有缺少什麼元件?如果做得來,求原理?

回答 (6)

2014-12-20 6:43 am

版主,應該是問USB Power +5V 的測試吧!

USB 協會針對這個有兩個標準測試,

Droop 跟 Drop

他有標準測試方法,須要有協會提供的置具,配合數位示波測試程式跟探棒,測出結果要符合協會的Criteria 標準。

且每一個USB2.0 Port都須加一個 5W 水泥電阻,當作拉載用。

基本上,上面測試是不會有突波(脈衝),而是會有Droop, Drop波形(電壓往下降)。


鐵氧體磁珠相當於一個電感串連一個電阻。通常用來作為一個無源低通濾波器。在幾何和電磁性能的盤條在磁珠上可以造成很高的阻抗(電阻)用於高頻信號衰減高頻EMI/RFI。能量是若不是被反射回電纜,在不然就是被鐵氧體磁芯所吸收,轉換為程度較低的熱量而散佚。只有在極端情況下會出現明顯的熱量。

所以鐵氧體磁珠主要隔離高頻訊號扞擾,不能改善Droop, Drop。

改善方法,加大USB 5V 在PCB版上的鋪銅,加大 buck 電容 通常為 470uf,增加 PSU 5V 供電能力。
2014-12-11 5:04 pm
usb的同軸隔離線在訊號頻率輸送時,中心導線的電流方向和外層金屬包網的電流方

向是相反,磁場相互抵銷,鐵氧體不會有感抗阻礙訊號輸送,當有雜訊脈衝從外面

飛來干擾時,兩電流方向是相同鐵氧體會增大感抗減低雜訊干擾
2014-12-10 2:16 pm
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2014-12-09 8:11 am
感謝 黛玉開顏您的回覆,以下對你的意見有幾點問題:
1.我所說的鐵氧體運用類似下面連結圖片的樣子:
http://3.bp.blogspot.com/-zNG_Q4QsHgY/U_VFcgB5tsI/AAAAAAAAChw/EfMRVqV6FtU/s1600/201408212.JPG
圖中的鐵氧體似乎沒有繞上什麼漆包線--而是直接套在電線上,與 您所敘述的有點差異。
2.您說"原理是兩個電感並聯總電感會降低",但最後又說"鐵養體的目的是增加導磁使電感加大",讓我有點不知所措...
2014-12-08 6:33 pm
"聽說"如果把鐵氧體(Ferrite core)套在USB線上就能消除突波,是真的嗎?還是說有缺少什麼元件?如果做得來,求原理?

市售很多USB傳輸線都有這種結構
是一個磁環上面繞漆包線---短路,套在傳輸線上

原理是兩個電感並聯總電感會降低

一個脈衝通過傳輸線遇到防波環在防波環上產生一個相反方向的脈衝....

鐵養體的目的是增加導磁使電感加大

2014-12-09 02:44:52 補充:
愛呀呀!出糗了?
我想廠商比我更懶更省材料......

這一種鐵養體稱為軟磁----有磁場時有磁沒磁場時沒磁

假設USB傳輸線是一個電感,通電的瞬間會有磁場會在磁環中間感應磁場.....

其他的你去玩吧
2014-12-08 6:04 pm
這裡所說的 ‘突波(脈衝)’,也就是開關電源工作時所必須的和輸出直流後不想要的電壓波動。故想做得更好的直流,就要做各種措施來除去這些‘突波(脈衝)’。

電腦的 USB 出口,這種波應該已經大部份被衰減,因電腦火牛已經做了很好的濾除電路。出來的都很純。

可以取一只坊間買的 USB 充電器接上電源,把正負接出,連上示波器,調校示波器掃描與靈敏度至適當選擇點,你就可以看到一個個的節點。

由於這些大都是簡單電路,出來的 ‘突波(脈衝)’ 都很多,然後你開始做實驗,並上開關專用大電容 470-2200uF,套上或串入 Ferrite core , ‘突波(脈衝)’ 馬上就變小了,多做幾級效果就更平垣,也更接近真正的直流。

2014-12-11 23:42:43 補充:
鐵氧體(Ferrite core)套在USB線上就能消除突波?
這當然是有作用的,Ferrite core 都是成本,沒作用就不會放上去。首先要了解放上去的意義。
在這,套它在USB線上的作用是減低開關電源的開關脈衝對受電電器的干擾,直流電帶太多脈衝的話,會使數碼電路訊號出錯。就如平板,手機,插上不是原裝的劣質充電器,觸屏時就會亂跳,控制錯誤。
它的原理,是一個高頻軛流圈的作用,高頻較不容易通過進出兩邊,經過它就會被檔著,有些會要在 Ferrite core 上繞幾圈,有些就只夾在電線上。

2014-12-11 23:50:09 補充:
在這,套它在USB線上的作用是減低開關電源的開關脈衝對受電電器的干擾,直流電帶太多脈衝的話,會使數碼電路訊號出錯。就如平板,手機,插上不是原裝的劣質充電器,觸屏時就會亂跳,控制錯誤。
外間的高頻不會對 USB 電源有影響。只有劣質的 USB 電源供電器去干擾其他電器,最明顯是收音機。


收錄日期: 2021-05-02 11:04:52
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20141208000016KK00215

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