Яңалыклар

Безнең идеаль дөньяда куркынычсызлык, сыйфат һәм эш башкару иң мөһиме. Күп очракта, соңгы компонентның бәясе, шул исәптән феррит, билгеләүче факторга әйләнде. Бу мәкәлә проект инженерларына киметү өчен альтернатив феррит материалларын табарга ярдәм итә. бәясе.
Кирәкле эчке материаль үзлекләр һәм төп геометрия һәрбер конкрет кушымта белән билгеләнәләр. Сигнал дәрәҗәсендәге заявкаларда эшне җайга салучы эчке сыйфатлар - үткәрүчәнлек (аеруча температура), түбән үзәк югалтулар, вакыт һәм температура буенча яхшы магнит тотрыклылыгы. Кушымталар югары Q индуктивлык кәтүкләре, гомуми режим индуктивлык кәтүкләре, киң полосалы, туры килгән һәм импульс трансформаторлары, радио антенна элементлары, һәм актив һәм пассив кабатлаучылар. Энергия кушымталары өчен, югары ешлык тыгызлыгы һәм эш ешлыгы һәм температурада түбән югалтулар кирәкле характеристикалар. электр машинасының батарея зарядкасы, магнит көчәйткечләр, DC-DC конвертерлары, электр фильтрлары, ут кабызгычлары, трансформаторлар.
Йомшак ферритны бастыру кушымталарында иң зур йогынты ясаган эчке милек - катлаулы үткәрүчәнлек [1], ул үзәк импедансына пропорциональ. Ферритны кирәкмәгән сигналларны басучы итеп куллануның өч ысулы бар (үткәрелгән яки радиацияләнгән) Беренче. фильтр, ягъни индуктивлык - аз ешлыкларда сыйдырышлык һәм югары ешлыкларда таралу. Өченче һәм иң еш куллану - феррит үзәкләре компонент лидерлары яки такта дәрәҗәсендәге схемалар өчен генә кулланылганда. Бу кушымтада феррит үзәге теләсә нинди паразитик осылуларны һәм / яисә кирәк булмаган сигналны алу яки тапшыруны көчәйтә, компонент корычлары яки үзара бәйләнешләр, эзләр яки кабельләр буенча таралырга мөмкин. Икенче һәм өченче кушымталарда феррит үзәкләре EMI ​​үткәргән EMI чыганаклары белән тартылган югары ешлыклы агымнарны бетереп яки киметеп бастыралар. Феррит кертү тәэмин итә. югары ешлыклы агымнарны бастыру өчен җитәрлек ешлыклы импеданс. Теория буенча идеаль феррит EMI ешлыкларында югары импедансны һәм бүтән ешлыкларда нуль импедансны тәэмин итәр иде. Нәтиҗәдә, феррит сепрессор үзәкләре ешлыкка бәйле импедансны тәэмин итәләр. максималь импедансны феррит материалына карап 10 МГц белән 500 МГц арасында алырга мөмкин.
Электр инженериясе принципларына туры килгәнгә, AC көчәнеше һәм ток катлаулы параметрлар белән күрсәтелгәнгә, материалның үткәрүчәнлеге реаль һәм хыялый өлешләрдән торган катлаулы параметр буларак күрсәтелергә мөмкин. Бу югары ешлыкларда күрсәтелә, монда үткәрүчәнлеге ике компонентка бүленә. Чын өлеш (μ ') реактив өлешне күрсәтә, ул алмаш магнит кыры белән фазада [2], ә хыялый өлеш (μ ”) фаза белән булмаган югалтуларны күрсәтә. магнит кыры.Болар серия компонентлары (μs'μs ”) яки параллель компонентта (µp'µp”) күрсәтелергә мөмкин.1, 2, һәм 3 нче рәсемнәрдәге графиклар өч феррит материал өчен ешлык функциясе буларак катлаулы башлангыч үткәрүчәнлекнең серия компонентларын күрсәтәләр.Материал тибы 73 - марганец-цинк феррит, башлангыч магнит үткәрүчәнлеге 2500. Материал 43 - никель цинк феррит, 850 үткәрүчәнлеге. 61 материал төре - никель цинк ферриты, 125 үткәрүчәнлеге 125.
3-нче рәсемдәге 61-нче типтагы материалның серия компонентына игътибар итсәк, без үткәрүчәнлекнең реаль өлеше критик ешлыкка ирешкәнче ешлык арту белән даими кала, аннары тиз кими. Lossгалту яки μs күтәрелә. аннары иң югары дәрәҗәгә төшә.Бу кимү ферримагнит резонансы башлану белән бәйле.[3] Әйтергә кирәк, үткәрүчәнлеге никадәр югары булса, ешлыгы шулкадәр түбән.Бу кире мөнәсәбәтне Снук беренче тапкыр күзәтте һәм түбәндәге формуланы бирде:
монда: ƒres = μs ”ешлыгы максималь γ = гиромагнит коэффициенты = 0,22 х 106 А-1 м μи = башлангыч үткәрүчәнлеге Msat = 250-350 Am-1
Түбән сигнал дәрәҗәсендә һәм фер кушымталарында кулланылган феррит үзәкләре бу ешлык астындагы магнит параметрларына игътибар иткәнгә, феррит җитештерүчеләре үткәрүчәнлекне һәм / яки югалту мәгълүматларын югары ешлыкларда сирәк бастыралар. Шулай да, EMI кысу өчен феррит үзәкләрен күрсәткәндә, югары ешлык мәгълүматлары мөһим.
Күпчелек феррит җитештерүчеләре EMI ​​кысу өчен кулланылган компонентлар өчен күрсәткән характеристика - импеданс. Импеданс коммерцияле анализаторда турыдан-туры санлы уку белән үлчәнә. Кызганычка каршы, импеданс гадәттә билгеле ешлыкта күрсәтелә һәм комплекс зурлыгын күрсәтүче скаляр. импеданс векторы. Бу мәгълүмат кыйммәтле булса да, еш кына җитәрлек түгел, аеруча ферритларның схема эшләвен модельләштергәндә. Моның өчен компонентның импеданс бәясе һәм фаза почмагы, яки конкрет материалның катлаулы үткәрүчәнлеге булырга тиеш.
Ләкин схемада феррит компонентларының эшләвен модельләштерә башлаганчы, дизайнерлар түбәндәгеләрне белергә тиеш:
монда μ '= катлаулы үткәрүчәнлекнең реаль өлеше μ ”= катлаулы үткәрүчәнлекнең хыялый өлеше j = берәмлекнең хыялый векторы Lo = һава үзәге индуктивлыгы
Тимер үзәкнең импедициясе шулай ук ​​индуктив реакциянең (XL) һәм югалтуга каршы торуның (Rs) серияле кушылмасы булып санала, икесе дә ешлыкка бәйле. Lossгалтмас үзәк реакциядә импеданс булачак:
монда: Rs = гомуми серия каршылыгы = Rm + Re Rm = магнит югалтулары аркасында эквивалент серия каршылыгы Re = бакыр югалтулары өчен эквивалент серия каршылыгы.
Түбән ешлыкларда компонентның импедансы беренче чиратта индуктив. Ешлык арта барган саен, индуктивлык кими, югалтулар арта һәм гомуми импеданс арта. .
Аннары индуктив реакция катлаулы үткәрүчәнлекнең реаль өлешенә пропорциональ, Lo, һава үзәге индуктивлыгы:
Lossгалтуга каршы тору шулай ук ​​катлаулы үткәрүчәнлекнең хыялый өлешенә пропорциональ:
9 тигезләмәсендә төп материал µs һәм µs белән бирелә, һәм төп геометрия Lo белән бирелә. Шуңа күрә, төрле ферритларның катлаулы үткәрүчәнлеген белгәннән соң, кирәкле вакытта иң кулай материал алу өчен чагыштыру ясарга мөмкин. ешлык яки ешлык диапазоны. Иң яхшы материалны сайлаганнан соң, иң яхшы үлчәм компонентларын сайларга вакыт. Катлаулы үткәрүчәнлек һәм импедансның векторлы чагылышы 5 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Импеданс оптимизациясе өчен төп формаларны һәм төп материалларны чагыштыру турыдан-туры, әгәр җитештерүче катлаулы кушымталар өчен тәкъдим ителгән феррит материаллары өчен ешлыкка каршы катлаулы үткәрүчәнлек графигын тәкъдим итә. Кызганычка каршы, бу мәгълүмат бик сирәк очрый. Шулай да, күпчелек җитештерүчеләр ешлыкка каршы үткәрүчәнлекне һәм югалтуны тәэмин итәләр. кәкреләр. Бу мәгълүматлардан төп импедансны оптимальләштерү өчен кулланылган материалларны чагыштыру ясарга мөмкин.
6-нчы рәсемгә мөрәҗәгать итеп, Fair-Rite 73 материалының ешлыкка каршы үткәрүчәнлеге һәм таралу факторы [4], дизайнер 100 дән 900 кГц.73 материал арасында максималь импеданс гарантияләнергә тели дип уйлап. Дизайнер шулай ук. 100 кГц (105 Гц) һәм 900 кГц импеданс векторының реактив һәм резистив өлешләрен аңларга тиеш. Бу мәгълүматны түбәндәге диаграммадан алырга мөмкин:
100kHz μs '= μi = 2500 һәм (Tan δ / μi) = 7 x 10-6, чөнки Tan δ = μs "/ μs' аннары μs" = (Tan δ / μi) x (μi) 2 = 43.8
Әйтергә кирәк, көтелгәнчә, μ ”бу түбән ешлыктагы гомуми үткәрү векторына бик аз өсти.Ядрәнең импедансы күбесенчә индуктив.
Дизайнерлар беләләр, үзәк 2222 чыбыкны кабул итәргә һәм 10 мм х 5 мм киңлеккә туры килергә тиеш. Эчке диаметры 0,8 мм итеп билгеләнәчәк. Фаразланган импедансны һәм аның компонентларын чишү өчен башта тышкы диаметрлы мишәрне сайлагыз. 10 мм һәм биеклеге 5 мм:
Z = ωLo (2500.38) = (6.28 x 105) x .0461 x log10 (5 / .8) x 10 x (2500.38) x 10-8 = 5,76 охм 100 кГц
Бу очракта, күпчелек очракларда кебек, максималь импеданс озынрак озынлыктагы ОД кулланып ирешелә. Әгәр дә ID зуррак булса, мәсәлән, 4 мм, һәм киресенчә.
Шул ук ысул Lo берәмлегенә импеданс участоклары һәм ешлыкка каршы фаз почмагы бирелгән очракта кулланылырга мөмкин. 9, 10 һәм 11 нче рәсемнәр монда кулланылган шул ук өч материал өчен шундый кәкреләрне күрсәтәләр.
Дизайнерлар 25 МГц - 100 МГц ешлык диапазонында максималь импедансны гарантияләргә телиләр. Мөмкин булган такта мәйданы тагын 10 мм х 5 мм, һәм үзәк 2222 чыбыкны кабул итәргә тиеш. яки бер үк өч материалның катлаулы үткәрүчәнлеге өчен 8 нче рәсем, 850 μi материалны сайлагыз. [5]9-нчы рәсемдәге графикны кулланып, уртача үткәрүчәнлек материалының Z / Lo 350 x 108 охм / с 25 МГц тәшкил итә. Фаразланган импеданс өчен чишегез:
Алдагы дискуссия сайлау үзәге цилиндрик дип уйлый. Әгәр феррит үзәкләр яссы тасма кабельләре, бәйләнгән кабельләр яки тишелгән тәлинкәләр өчен кулланылса, Lo-ны исәпләү катлаулана, һәм төп юл озынлыгы һәм эффектив өлкә фигуралары алынырга тиеш. һава үзәгенең индуктивлыгын исәпләү .Бу математик яктан үзәкне кисеп һәм һәр кисәк өчен исәпләнгән юл озынлыгын һәм магнит мәйданын өстәп эшләп була. Ләкин барлык очракларда да импедансның артуы яки кимүе пропорциональ булачак. феррит үзәгенең биеклеге / озынлыгы. [6]
Әйтелгәнчә, күпчелек җитештерүчеләр EMI кушымталары өчен үзәкләрне импеданс ягыннан күрсәтәләр, ләкин соңгы кулланучы гадәттә атенуацияне белергә тиеш. Бу ике параметр арасында булган мөнәсәбәт:
Бу бәйләнеш тавыш чыгаручы чыганакның импеденциясенә һәм шау-шу кабул итүче йөкнең импедансына бәйле. Бу кыйммәтләр гадәттә катлаулы саннар, аларның диапазоны чиксез булырга мөмкин, һәм дизайнер өчен җиңел түгел. Кыйммәт сайлау. Йөк һәм чыганак импеданслары өчен 1 охм, ул чыганак күчергеч режимы булганда һәм бик аз импеданс схемаларын йөкләгәндә булырга мөмкин, тигезләмәләрне гадиләштерә һәм феррит үзәкләренең атенуациясен чагыштырырга мөмкинлек бирә.
12 нче рәсемдәге график - калкан мишәр импедансы һәм йөкнең плюс генератор импедансының гомуми кыйммәтләре өчен бәйләнешне күрсәтүче кәкреләр җыелмасы.
Рәсем 13 - Zs эчке каршылыгы булган комачаулык чыганагының эквивалент схемасы.Интерфейс сигналы баскыч үзәкнең Zsc серияле импеданс һәм ZL йөк импедансы белән барлыкка килә.
14 һәм 15 нче рәсемнәр - бер үк өч феррит материал өчен температурага каршы импеданс графиклары. Бу материалларның иң тотрыклысы - 100ºС һәм 100 МГц температурасында 8% кимү белән 61 материал. Киресенчә, 43 материал 25 күрсәтте Шул ук ешлыкта һәм температурада импедансның% төшүе. Бу кәкреләр, тәэмин ителгәндә, югары температурада атенуация кирәк булса, күрсәтелгән бүлмә температурасы импедансын көйләү өчен кулланылырга мөмкин.
Температурадагы кебек, DC һәм 50 яки 60 Hz тәэмин итү агымнары да шул ук феррит үзлекләренә тәэсир итәләр, бу үз чиратында түбән үзәк импеданска китерә. 16, 17 һәм 18 нче рәсемнәр типик кәкреләр, феррит материалы импедансына тискәре йогынты ясыйлар. .Бу сызык импеданс деградациясен билгеле бер материал өчен ешлык функциясе буларак кыр көче функциясе итеп тасвирлый. Шунысын да әйтергә кирәк: ешлык арта барган саен тискәре эффект кими.
Бу мәгълүматлар тупланганнан бирле, Fair-Rite Products ике яңа материал кертте. Безнең 44 - никель-цинк урта үткәрүчәнлек материалы, ә 31 - марганец-цинк югары үткәрүчәнлек материалы.
19 нчы рәсем - 31, 73, 44 һәм 43 материалдагы бер үк зурлыктагы бусы өчен ешлыкка каршы импеданс сюжеты. 44 материал - югары чыдамлылыгы, 109 охм см, яхшырак җылылык шокы, температураның тотрыклылыгы һәм яхшыртылган 43 материал. югарырак Кюри температурасы. Зур марганец-цинк үзәкләренең түбән ешлыкны кысу эшенә тәэсир итүче һәм кабель тоташтыргычны кысу үзәкләренә һәм зур тороидаль үзәкләргә уңышлы кулланылган үлчәмле резонанс проблемасы. 20 нче рәсем ярминкә өчен 43, 31, һәм 73 материал өчен ешлыкка каршы импеданс сюжеты. - 0,562 ″ ОД, 0,250 ID, һәм 1,125 ХТ белән үзәкләр.19 нчы рәсемне һәм 20 нче рәсемне чагыштырганда, шуны әйтергә кирәк: кечерәк үзәкләр өчен, 25 МГц ешлыклары өчен 73 материал иң яхшы баскыч материал.Ләкин, төп кисемтә арта барган саен, максималь ешлык кими.20, 73 нче рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә, иң яхшы ешлык - 8 МГц.Шунысын да әйтергә кирәк, 31 материал 8 МГцдан 300 МГц ешлык диапазонында яхшы эшли.Ләкин, марганец цинк ферриты буларак, 31 материал 102 охм-см күләменә караганда түбәнрәк, һәм экстремаль температураның үзгәрүе белән импеданс үзгәрә.
Глоссарий һава үзәге индуктивлыгы - Lo (H) үзәкнең бердәм үткәрүчәнлеге булса һәм үлчәнәчәк индуктивлык индуктивлыгы. Lo = 4π N2 10-9 (H) C1 Ring Lo = .0461 N2 log10 (OD) / ID) Ht 10-8 (H) ensionsлчәмнәре мм
Атенуация - A (dB) Бер ноктадан икенчесенә тапшыруда сигнал амплитудасы кимүе. Бу кертү амплитудасының скаляр коэффициенты, дезибельдә.
Төп констант - C1 (см-1) Магнит чылбырының һәр бүлегенең магнит юл озынлыгы суммасы, шул ук бүлекнең тиешле магнит өлкәсенә бүленгән.
Төп констант - C2 (см-3) Магнит чылбырының һәр бүлегенең магнит схемасы озынлыгы суммасы, шул ук бүлекнең тиешле магнит домены квадратына бүленгән.
Магнит юлының эффектив үлчәмнәре Ae (см2), юл озынлыгы (см) һәм Ve (см3) күләме Бер үзәк геометрия өчен магнит юл озынлыгы, кисемтәләр өлкәсе һәм күләме дип уйланыла. тороидаль үзәк материаль үзенчәлекләргә ия, материал бирелгән үзәккә эквивалент магнит үзлекләренә ия булырга тиеш.
Кыр көче - H (Оерстед) Кыр көченең зурлыгын характерлаучы параметр. H = .4 π NI / le (Oersted)
Агым тыгызлыгы - В (Гаусия) Төбәктә китерелгән магнит кырының тиешле параметры агым юлына нормаль.
Импеданс - Z (охм) Ферритның импеданслыгы аның катлаулы үткәрүчәнлеге ягыннан күрсәтелергә мөмкин. Z = jωLs + Rs = jωLo (μs'- jμs ”) (охм)
Tгалту тангенты - тан fer Ферритның югалту тангенты Q. чылбырының үзара каршы торуына тигез.
Ossгалту факторы - тан δ / μi Магнит агымы тыгызлыгының төп компонентлары һәм башлангыч үткәрүчәнлеге белән кыр көче арасында фазаны бетерү.
Магнит үткәрүчәнлеге - μ Магнит үткәрүчәнлеге магнит агымы тыгызлыгы һәм кулланылган алмаш кыр көче нисбәтеннән алынган…
Амплитуда үткәрүчәнлеге, μa - агым тыгызлыгының күрсәтелгән бәясе башлангыч үткәрүчәнлек өчен кулланылган кыйммәттән зуррак булганда.
Эффектив үткәрүчәнлек, μe - Магнит маршруты бер яки берничә һава капкасы белән төзелгәндә, үткәрүчәнлеге - шул ук теләмәүне тәэмин итүче гипотетик бертөрле материалның үткәрүчәнлеге.
Электр һәм электроника инженерлары өчен яңалыклар, мәгълүмат, белем һәм илһам чыганагы.
Аэрокосмик Автомобиль Элемтә Кулланучылар Электроникасы Мәгариф Энергия һәм Энергетика Информацион Технология Медицина Хәрби һәм Оборона