Notkun segulperlur í EMC hönnun á rofi aflgjafa
Þessi grein kynnir eiginleika ferrítperlu, og í samræmi við eiginleika þess, greinir og kynnir mikilvæga notkun þess í EMC hönnun á rofi aflgjafa, og gefur tilrauna- og prófunarniðurstöður í raflínusíu.
EMC er orðið heitt og erfitt mál í rafrænni hönnun og framleiðslu nútímans. EMC vandamálið í hagnýtri notkun er mjög flókið og það er ekki hægt að leysa það með því að treysta á fræðilega þekkingu. Það veltur meira á hagnýtri reynslu rafeindavirkja. Til að leysa betur vandamál EMC rafrænna vara er nauðsynlegt að huga að atriðum eins og jarðtengingu, hringrás og PCB borðhönnun, kapalhönnun og hlífðarhönnun.
Þessi grein kynnir grunnreglur og eiginleika segulmagnaðir perlur til að sýna mikilvægi þeirra við að skipta um aflgjafa EMC, til að veita vöruhönnuðum skiptiaflgjafa fleiri og betri valkosti þegar þeir hanna nýjar vörur.
1 Ferrít EMI bælingarhlutir
Ferrít er ferrimagnetic efni með kubíska grindarbyggingu. Framleiðsluferli þess og vélrænni eiginleikar eru svipaðir og keramik og liturinn er grár-svartur. Ein tegund segulkjarna sem oft er notuð í EMI síur er ferrít efni og margir framleiðendur útvega ferrít efni sem eru sérstaklega notuð til að bæla EMI. Þetta efni einkennist af mjög miklu hátíðni tapi. Fyrir ferrít sem notað er til að bæla rafsegultruflanir eru mikilvægustu frammistöðubreyturnar segulgegndræpi μ og mettunarsegulflæðisþéttleiki Bs. Hægt er að tjá segulgegndræpi μ sem tvinntölu, raunhlutinn myndar inductance og ímyndaði hlutinn táknar tapið sem eykst með aukningu á tíðni. Þess vegna er jafngildi hringrás þess raðrás sem samanstendur af inductor L og viðnám R, bæði L og R eru tíðniaðgerðir. Þegar vírinn fer í gegnum þennan ferrítkjarna eykst myndað inductive viðnám í formi þegar tíðnin eykst, en vélbúnaðurinn er gjörólíkur við mismunandi tíðni.
Á lágtíðnisviðinu samanstendur viðnámið af inductive viðbragði inductor. Við lága tíðni er R mjög lítið og segulmagnaðir gegndræpi segulkjarna er hátt, þannig að inductance er stór og L gegnir stóru hlutverki og rafsegultruflun endurspeglast og bælt; og á þessum tíma er tap segulkjarna lítið og allt tækið er inductor með lítið tap og háa Q eiginleika.
Í hátíðnisviðinu er viðnámið samsett úr viðnámshlutum. Þegar tíðnin eykst minnkar segulgegndræpi segulkjarna, sem leiðir til lækkunar á inductance inductor og lækkun á inductive reactance hluti. Hins vegar, á þessum tíma, eykst tap segulkjarna og viðnámshlutinn eykst, sem leiðir til aukningar á heildarviðnáminu. Þegar hátíðnimerkið fer í gegnum ferrítið frásogast rafsegultruflunin og dreifist í formi hitaorku.
Ferrítbælingaríhlutir eru mikið notaðir á prentplötur, raflínur og gagnalínur. Ef ferrítbælingarefni er bætt við inntaksenda raflínunnar á prentuðu borðinu er hægt að sía út hátíðni truflun. Ferrít segulhringir eða segulperlur eru sérstaklega notaðar til að bæla niður hátíðartruflanir og topptruflanir á merkjalínum og raflínum. Það hefur einnig getu til að gleypa rafstöðuafhleðslupúlstruflun.
2. Meginreglan og eiginleikar segulperla Þegar straumurinn rennur í gegnum vírinn í miðgati hans, verður það segulmagnaðir brautir sem streymir inni í segulperlunni. Ferrít fyrir EMI-stýringu ætti að vera þannig útbúið að megnið af segulflæðinu dreifist sem varmi í efninu. Þetta fyrirbæri er hægt að móta með röð samsetningu sprautu og viðnáms. eins og sést á mynd 2
Tölugildi íhlutanna tveggja er í réttu hlutfalli við lengd segulmagnaðir perlunnar og lengd segulmagnaðir perlunnar hefur veruleg áhrif á bælingaráhrifin. Því lengri lengd sem segulperlan er, því betri eru bælingaráhrifin. Þar sem merkjaorkan er segulbundin við segulperluna, eykst viðnám og viðnám inductor með aukningu tíðnarinnar. Skilvirkni segultengingarinnar fer eftir segulgegndræpi perluefnisins miðað við loft. Venjulega er hægt að tjá tap á ferrítefninu sem myndar perluna sem flókið magn í gegnum gegndræpi þess miðað við loft.
Segulefni nota oft þetta hlutfall til að einkenna taphornið. Mikið taphorn er krafist fyrir EMI bælingarhluta, sem þýðir að mestu truflunin mun dreifast og endurspeglast ekki. Fjölbreytt úrval ferrítefna sem í boði er í dag veitir hönnuðum fjölbreytt úrval af valkostum til að nota ferrítperlur í mismunandi forritum.
3 Umsókn um segulmagnaðir perlur
3.1 Gaddabæli
Stærsti ókosturinn við að skipta um aflgjafa er að auðvelt er að mynda hávaða og truflanir, sem er tæknilegt lykilvandamál sem hefur plagað aflgjafarskipti í langan tíma. Hávaði rofaaflgjafans stafar aðallega af hröðum breytingum á háspennurofi og púlsskammhlaupsstraumi rofaaflsrörsins og rofiafriðlardíóðunnar. Þess vegna er notkun áhrifaríkra íhluta til að takmarka þá í lágmarki ein helsta aðferðin til að bæla hávaða. Ólínuleg mettuð inductance er venjulega notuð til að bæla niður öfuga endurheimtarstraumstoppinn, á þessum tíma er vinnuástand járnkjarna frá -Bs til plús Bs. Samkvæmt samkvæmni mikillar segulmagnaðir gegndræpi og mettanlegra ofurlítils inductance frumefni-segulmagnaðir perlur á fríhjóladíóðu rofaaflgjafans, er þróaður toppur sem notaður er til að bæla toppstrauminn sem myndast þegar skipt er um rofaaflgjafa.
Frammistöðueiginleikar Spike Suppressors
(1) Upphafs- og hámarks inductance gildi eru mjög há og ólínuleiki leifar inductance gildi eftir mettun er mjög óljós. Eftir að hafa verið tengdur í röð við hringrásina hækkar straumurinn og sýnir strax mikla viðnám sem hægt er að nota sem svokallað augnabliksviðnám.
(2) Það er hentugur til að koma í veg fyrir tímabundið straumhámarksmerki í hálfleiðararásinni, höggörvunarrásinni og meðfylgjandi hávaða, og það getur einnig komið í veg fyrir að hálfleiðarinn skemmist.
(3) Afgangsinductance er mjög lítill og tapið er mjög lítið þegar hringrásin er stöðug.
(4) Það er algjörlega frábrugðið frammistöðu ferrítafurða.
(5) Svo lengi sem segulmettun er forðast, er hægt að nota það sem ofurlítið, hár-inductance inductance þáttur.
(6) Það er hægt að nota sem afkastamikinn mettaðan járnkjarna með litlu tapi til að stjórna og mynda sveiflu.
Gaddabælarinn krefst þess að járnkjarnaefnið hafi meiri segulgegndræpi til að fá stærri inductance; þegar hátt ferningshlutfallið getur mettað járnkjarna, ætti inductance að falla í núll fljótt; þvingunarkrafturinn er lítill og hátíðnistapið er lítið, annars virkar hitaleiðni járnkjarna ekki eðlilega.
Tilgangur broddabólunnar er aðallega að draga úr núverandi hámarksmerkinu; draga úr hávaða af völdum núverandi hámarksmerkis; koma í veg fyrir skemmdir á skiptisímanum; draga úr skiptatapi skipta smára; bæta upp endurheimtaeiginleika díóðunnar; koma í veg fyrir hátíðni púlstraumsstuðsörvun. Notaðu sem ofurlítil línusíu osfrv.
3.2 Notkun í síu a) Niðurstaða prófunar án segulperla b) Niðurstaða prófunar með segulperlum c) Niðurstöðu prófunar með L línu og segulperlum d) Niðurstaða prófunar með N línu og segulperlum
Venjulegar síur eru samsettar úr taplausum hvarfefnum. Hlutverk hennar í hringrásinni er að endurspegla stoppbandstíðnina aftur til merkjagjafans, þannig að þessi tegund af síu er einnig kölluð endurskinssía. Þegar endurskinssían passar ekki við viðnám merkjagjafans mun hluti orkunnar endurkastast aftur til merkjagjafans, sem leiðir til hækkunar á truflunarstigi. Til að leysa þennan ókost er hægt að nota ferrít segulhring eða segulmagnaðir perluhylki á aðkomulínu síunnar og hringstraumstap hátíðnimerksins af ferríthringnum eða segulperlunni er hægt að nota til að umbreyta háu -tíðniþáttur í varmatap. Þess vegna gleypa segulhringurinn og segulmagnaðir perlur í raun hátíðnihluti, svo þær eru stundum kallaðar frásogssíur.
Mismunandi ferrítbælingarhlutir hafa mismunandi ákjósanlegt bælingartíðnisvið. Almennt, því hærra sem gegndræpi er, því lægri er tíðni bæld. Að auki, því stærra sem rúmmál ferrítsins er, því betri bælingaráhrif. Þegar rúmmálið er stöðugt hefur langa og þunna lögunin betri bælingaráhrif en sú stutta og þykka, og því minni sem innra þvermál er, því betri bælingaráhrif. Hins vegar, þegar um er að ræða DC eða AC hlutdrægni, er enn vandamálið með ferrítmettun. Því stærra sem þversnið bælingarefnisins er, þeim mun minni líkur eru á að hann verði mettaður og því meiri forspennustraumur sem hann þolir.
Byggt á ofangreindum meginreglum og eiginleikum segulmagnaðir perlur, er það beitt á síu skipta aflgjafa, og áhrifin eru augljós. Af prófunarniðurstöðum má sjá að notkun segulperla er verulega frábrugðin. Það má sjá af niðurstöðum tilrauna að vegna áhrifa skiptaaflgjafarrásarinnar, skipulags skipulags og afls, hefur það stundum góð bælingaráhrif á truflun á mismunadrif, stundum hefur það góð bælingaráhrif á truflun á algengum ham, og stundum hefur það ekki bælandi áhrif á truflun en eykur hávaðatruflun.
Þegar EMI gleypa segulhringurinn/segulperlan bælir truflun á mismunadrif, er straumgildið sem fer í gegnum það í réttu hlutfalli við rúmmál þess og ójafnvægið á milli tveggja veldur mettun, sem dregur úr afköstum íhlutans; Þegar þú bælar truflun á sameiginlegum ham fara tveir vír (jákvæðir og neikvæðir) aflgjafans í gegnum segulhring á sama tíma og virkt merki er mismunadrifsmerki. Önnur betri aðferð við notkun segulhringsins er að láta vírinn sem fer í gegnum segulhringinn vafinn ítrekað nokkrum sinnum til að auka inductance. Samkvæmt bælingarreglunni um rafsegultruflanir er hægt að nota bælingaráhrif þess á sanngjarnan hátt.
Ferrítbælingarhlutir ættu að vera settir upp nálægt truflunarupptökum. Fyrir inntaks-/úttaksrásina ætti hún að vera eins nálægt inntakinu og úttakinu á hlífðarhylkinu og hægt er. Fyrir frásogssíuna sem samanstendur af ferrít segulhring og segulmagnaðir perlur, auk þess að velja tapandi efni með mikla segulgegndræpi, ætti einnig að huga að notkunartilvikum þess. Viðnám þeirra gegn hátíðnihlutum í línunni er um tíu til hundruð Ω, þannig að hlutverk þess í háviðnámsrásum er ekki augljóst. Þvert á móti mun það vera mjög áhrifaríkt í lágviðnámsrásum (eins og afldreifingu, aflgjafa eða útvarpsbylgjur).
