Síuþéttar, samstilltir spólar og segulperlur eru algengar tölur í hönnunarrásum fyrir rafsegulsviðsmælingar og eru einnig þrjú öflug verkfæri til að útrýma rafsegultruflunum.
Ég tel að margir verkfræðingar skilji ekki hlutverk þessara þriggja í rafrásinni. Í greininni er gerð ítarleg greining á meginreglunni um að útrýma þremur helstu rafsegulfræðilegum köfnunarefnum (EMC).
1. Síuþétti
Þó að ómun þéttisins sé óæskileg frá sjónarhóli síunar á hátíðnihávaða, þá er ómun þéttisins ekki alltaf skaðleg.
Þegar tíðni hávaðans sem á að sía hefur verið ákvörðuð er hægt að stilla afkastagetu þéttisins þannig að ómsveiflupunkturinn falli rétt á truflunartíðnina.
Í verkfræði er tíðni rafsegulsviðs sem sía þarf oft allt að hundruðum MHz, eða jafnvel meira en 1 GHz. Fyrir slíkan háa tíðni rafsegulsviðs er nauðsynlegt að nota kjarnaþétti til að sía út á áhrifaríkan hátt.
Ástæðan fyrir því að venjulegir þéttar geta ekki síað út hátíðnihávaða á áhrifaríkan hátt er tvær ástæður:
(1) Ein ástæða er sú að spann þéttileiðarans veldur þéttióm, sem veldur mikilli viðnámi fyrir hátíðnimerkið og veikir hjáleiðaráhrif hátíðnimerkisins;
(2) Önnur ástæða er sú að sníkjuvirkni milli víranna tengir saman hátíðnimerkið og dregur úr síunaráhrifum.
Ástæðan fyrir því að kjarnaþéttir geta á áhrifaríkan hátt síað út hátíðnihávaða er sú að kjarnaþéttirinn hefur ekki aðeins ekki vandamálið með að leiðarspennan veldur því að ómsveiflutíðni þéttisins er of lág.
Og hægt er að setja kjarnaþéttinn beint upp á málmplötuna og nota málmplötuna til að einangra hátíðni. Hins vegar, þegar kjarnaþéttinn er notaður, er vandamálið sem þarf að hafa í huga uppsetninguna.
Stærsti veikleiki kjarnaþéttisins er óttinn við háan hita og hitastigsáhrif, sem veldur miklum erfiðleikum við að suða kjarnaþéttinn við málmplötuna.
Margir þéttar skemmast við suðu. Sérstaklega þegar mikið magn af kjarnaþéttum þarf að vera sett upp á spjaldið, svo lengi sem skemmdir eru til staðar, þá er erfitt að gera við þær, því þegar skemmdi þéttinn er fjarlægður mun það valda skemmdum á öðrum þéttum í nágrenninu.
2. Algeng stillingarspenna
Þar sem vandamálin sem rafsegulmögnun (EMC) stendur frammi fyrir eru aðallega truflanir í algengum ham, eru spólur í algengum ham einnig einn af þeim öflugu íhlutum sem við notum oftast.
Sameiginlegi spólan er truflunardeyfibúnaður fyrir sameiginlega stillingu með ferrít sem kjarna, sem samanstendur af tveimur spólum af sömu stærð og sama fjölda snúninga sem eru samhverft vafin á sama ferríthring segulkjarna til að mynda fjögurra tengi, sem hefur mikil áhrif á spólun fyrir sameiginlega stillingarmerkið og lítinn lekaáhrif fyrir mismunadreifingarmerkið.
Meginreglan er sú að þegar sameiginlegur straumur rennur, þá leggst segulflæðið í segulhringnum ofan á hvort annað og myndar þannig töluverða spanstuðul sem hamlar sameiginlegum straumi. Þegar spólurnar tvær flæða í gegnum mismunadreifingarstrauminn, þá aflýsir segulflæðið í segulhringnum hvor öðrum og það er nánast engin spanstuðull, þannig að mismunadreifingarstraumurinn getur farið í gegn án þess að draga úr honum.
Þess vegna getur sameiginlegi stillingarspólinn á áhrifaríkan hátt bælt niður truflunarmerki sameiginlegs stillingar í jafnvægislínunni, en hefur engin áhrif á eðlilega sendingu mismunadreifingarmerkisins.
Algengir stillingarspólar ættu að uppfylla eftirfarandi kröfur þegar þeir eru framleiddir:
(1) Vírarnir sem eru vafin á kjarna spólunnar ættu að vera einangraðir til að tryggja að enginn skammhlaup myndist milli snúninga spólunnar við áhrif tafarlausrar ofspennu;
(2) Þegar spólan rennur í gegnum stóran straum ætti segulkjarninn ekki að vera mettaður;
(3) Segulkjarninn í spólunni ætti að vera einangraður frá spólunni til að koma í veg fyrir bilun á milli þeirra tveggja við áhrif tafarlausrar ofspennu;
(4) Spólan ætti að vera vafin í einu lagi eins mikið og mögulegt er til að draga úr sníkjuvirkni spólunnar og auka getu hennar til að flytja tímabundna ofspennu.
Við venjulegar aðstæður, þegar hugað er að vali á tíðnisviði sem þarf til að sía, því stærra sem sameiginlega stillingarviðnámið er, því betra, þannig að við þurfum að skoða gögn tækisins þegar við veljum sameiginlega stillingarspóluna, aðallega í samræmi við viðnámstíðniferilinn.
Að auki, þegar þú velur, skaltu gæta að áhrifum mismunadrifsimpedans á merkið, aðallega með áherslu á mismunadrifsimpedans, sérstaklega með áherslu á háhraða tengi.
3. Segulperla
Í hönnun stafrænna rafrása fyrir rafsegulsvið (EMC) notum við oft segulperlur. Ferrítefnið er úr járn-magnesíum álfelgum eða járn-nikkel álfelgum. Þetta efni hefur mikla segulgegndræpi og getur verið notað sem spóla milli spólunnar við háa tíðni og mikla viðnám, sem myndar lágmarksrýmd.
Ferrítefni eru yfirleitt notuð við háar tíðnir, því við lágar tíðnir gera helstu spaneiginleikar þeirra tapið á línunni mjög lítið. Við háar tíðnir eru þetta aðallega hlutföll viðbragðseinkenna sem breytast með tíðninni. Í hagnýtum tilgangi eru ferrítefni notuð sem hátíðnidemparar fyrir útvarpsbylgjur.
Reyndar er ferrít betra jafngilt samsíða viðnámi og spani, viðnámið er skammhlaupið af spólunni við lága tíðni og spólviðnámið verður nokkuð hátt við háa tíðni, þannig að allur straumurinn fer í gegnum viðnámið.
Ferrít er orkunotkunartæki þar sem hátíðniorka er breytt í varmaorku, sem er ákvörðuð af rafviðnámseiginleikum þess. Segulperlur úr ferríti hafa betri hátíðni síunareiginleika en venjulegir spólar.
Ferrít er viðnámsþolið við háar tíðnir, sem jafngildir spólu með mjög lágan gæðastuðul, þannig að það getur viðhaldið mikilli viðnámi yfir breitt tíðnisvið og þar með bætt skilvirkni hátíðnisíunar.
Í lágtíðnisviðinu er viðnámið samsett úr spani. Við lága tíðni er R mjög lítið og segulgegndræpi kjarnans er hátt, þannig að spanið er stórt. L gegnir mikilvægu hlutverki og rafsegultruflanir eru bæltar niður með endurspeglun. Og á þessum tíma er tap segulkjarnans lítið, allt tækið er með lágt tap og há Q-eiginleika spólunnar, sem veldur auðveldlega ómun í spólunni, þannig að í lágtíðnisviðinu geta stundum aukin truflun myndast eftir notkun ferrítsegulperla.
Í hátíðnisviðinu er viðnámið samsett úr viðnámsþáttum. Þegar tíðnin eykst minnkar gegndræpi segulkjarnans, sem leiðir til minnkaðrar spanstuðuls spólunnar og minnkaðrar spanstuðulsþáttarins.
Hins vegar, á þessum tíma, eykst tap segulkjarna, viðnámsþátturinn eykst, sem leiðir til aukinnar heildarviðnáms, og þegar hátíðnimerkið fer í gegnum ferrítið frásogast rafsegultruflanir og umbreytast í formi varmaleiðni.
Ferrít-deyfiefni eru mikið notuð í prentuðum rafrásarplötum, rafmagnslínum og gagnalínum. Til dæmis er ferrít-deyfiefni bætt við inntaksenda rafmagnssnúrunnar á prentuðu plötunni til að sía út hátíðni truflanir.
Ferrítsegulhringur eða segulperlur eru sérstaklega notaðir til að bæla niður hátíðni truflanir og hámarkstruflanir á merkjalínum og rafmagnslínum, og þeir hafa einnig getu til að gleypa truflanir frá rafstöðuvökvaútblæstri. Notkun segulperla eða flísspóla fer aðallega eftir hagnýtri notkun.
Spólur fyrir flís eru notaðar í ómsveiflurásum. Þegar útrýma þarf óþarfa rafsegulsviðshávaða er besti kosturinn að nota segulperlur fyrir flís.
Notkun segulmagnaðra perla og spóla fyrir flísar
Spólur fyrir flís:Útvarpsbylgjur (RF) og þráðlaus fjarskipti, upplýsingatæknibúnaður, ratsjárskynjarar, rafeindabúnaður í bílum, farsímar, símboðarar, hljóðbúnaður, persónulegir stafrænir aðstoðarmenn (PDA), þráðlaus fjarstýringarkerfi og lágspennuaflgjafaeiningar.
Segulmagnaðir perlur með flís:Klukkuframleiðslurásir, síun á milli hliðrænna og stafrænna rásar, innri tengi fyrir inntak/úttak (eins og raðtengi, samsíða tengi, lyklaborð, mýs, langdræg fjarskipti, staðarnet), RF rásir og rökfræðitæki sem eru viðkvæm fyrir truflunum, síun á hátíðni truflunum í aflgjafarásum, tölvum, prenturum, myndbandsupptökutækjum (VCRS), hávaðadeyfing í sjónvarpskerfum og farsímum.
Eining segulperlunnar er óm, því eining segulperlunnar er nafngildi í samræmi við viðnámið sem hún framleiðir við ákveðna tíðni, og eining viðnámsins er einnig óm.
Gagnablað segulperlunnar mun almennt sýna tíðni- og impedanseiginleika ferilsins, almennt 100MHz sem staðall, til dæmis þegar tíðnin 100MHz er þegar impedans segulperlunnar jafngildir 1000 ohm.
Fyrir tíðnisviðið sem við viljum sía þurfum við að velja, því stærra sem impedans segulperlunnar er, því betra, venjulega veljum við 600 ohm impedans eða meira.
Að auki, þegar segulperlur eru valdar, er nauðsynlegt að huga að flæði segulperlanna, sem almennt þarf að minnka um 80%, og áhrif jafnstraumsviðnáms á spennufall ætti að hafa í huga þegar þær eru notaðar í aflrásum.
Birtingartími: 24. júlí 2023
