Aplikasyon pèl mayetik nan konsepsyon EMC pou chanje ekipman pou pouvwa
Papye sa a prezante karakteristik ferit chaplèt, epi dapre karakteristik li yo, analize ak entwodui aplikasyon enpòtan li yo nan konsepsyon EMC pou chanje ekipman pou pouvwa, epi li bay rezilta eksperimantal ak tès nan filtè liy elektrik.
EMC te vin tounen yon pwoblèm cho ak difisil nan konsepsyon elektwonik ak fabrike jodi a. Pwoblèm EMC nan aplikasyon pratik se trè konplike, epi li pa ka rezoud pa konte sou konesans teyorik. Sa depann plis sou eksperyans pratik enjenyè elektwonik yo. Yo nan lòd yo pi byen rezoud pwoblèm nan nan EMC nan pwodwi elektwonik, li nesesè yo konsidere pwoblèm tankou baz, sikwi ak konsepsyon tablo PCB, konsepsyon kab, ak konsepsyon pwoteksyon.
Papye sa a entwodui prensip debaz yo ak karakteristik pèl mayetik pou ilistre enpòtans li nan chanje ekipman pou pouvwa EMC, yo nan lòd yo bay konsèpteur pwodwi switch ekipman pou pouvwa ak pi bon chwa lè yo desine nouvo pwodwi.
1 Ferrite EMI konpozan repwesyon
Ferit se yon materyèl ferrimayetik ak yon estrikti lasi kib. Pwosesis fabrikasyon li yo ak pwopriyete mekanik yo sanble ak sa yo ki nan seramik, ak koulè li yo se gri-nwa. Yon kalite nwayo mayetik souvan itilize nan filtè EMI se materyèl ferit, ak anpil manifaktirè bay materyèl ferit ki itilize espesyalman pou repwesyon EMI. Materyèl sa a karakterize pa trè gwo pèt frekans segondè. Pou ferit yo itilize pou siprime entèferans elektwomayetik, paramèt pèfòmans ki pi enpòtan yo se pèmeyabilite mayetik μ ak saturation dansite flux mayetik Bs. Pèmeyabilite mayetik μ a ka eksprime kòm yon nimewo konplèks, pati reyèl la konstitye inductance a, ak pati imajinè a reprezante pèt la, ki ogmante ak ogmantasyon nan frekans. Se poutèt sa, kous ekivalan li yo se yon kous seri ki konpoze de yon induktè L ak yon rezistans R, tou de L ak R yo se fonksyon frekans. Lè fil la pase nan nwayo ferit sa a, enpedans endiktif fòme a ogmante nan fòm kòm frekans yo ogmante, men mekanis a konplètman diferan nan diferan frekans.
Nan gwoup la frekans ki ba, se enpedans la ki konpoze de reaktans endiktif nan induktè a. Nan frekans ki ba, R piti anpil, ak pèmeyabilite mayetik nwayo a mayetik wo, kidonk enduktans la gwo, ak L jwe yon gwo wòl, epi entèferans elektwomayetik la reflete ak siprime; ak nan moman sa a, pèt nwayo mayetik la piti, ak aparèy la tout antye se yon induktè ki gen pèt ki ba ak karakteristik Q segondè.
Nan gwoup la wo-frekans, enpedans la konpoze de eleman rezistans. Kòm ogmante frekans lan, pèmeyabilite mayetik nwayo mayetik la diminye, sa ki lakòz yon diminisyon nan enduktans nan induktè a ak yon diminisyon nan eleman reaktans endiktif la. Sepandan, nan moman sa a, pèt la nan nwayo a mayetik ogmante ak eleman nan rezistans ogmante, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan enpedans total la. Lè siyal segondè-frekans lan pase nan ferit la, entèferans elektwomayetik la absòbe ak gaye nan fòm enèji chalè.
Konpozan suppression Ferrite yo lajman itilize sou tablo sikwi enprime, liy elektrik ak liy done. Si yo ajoute yon eleman repwesyon ferit nan fen inlet liy elektrik la nan tablo enprime a, entèferans segondè-frekans ka filtre deyò. Ferrite bag mayetik oswa pèl mayetik yo itilize espesyalman pou siprime entèferans segondè-frekans ak entèferans Spike sou liy siyal ak liy elektrik. Li tou gen kapasite pou absòbe entèferans batman kè egzeyat elektwostatik.
2. Prensip la ak karakteristik pèl mayetik Lè aktyèl la koule nan fil la nan twou santral li yo, li pral yon tras mayetik ki sikile andedan pèl la mayetik. Ferrite pou kontwòl EMI yo ta dwe fòmile konsa ke pi fò nan flux mayetik la gaye kòm chalè nan materyèl la. Fenomèn sa a ka modle pa yon konbinezon seri de yon induktè ak yon rezistans. jan yo montre nan foto 2
Valè nimerik de eleman yo pwopòsyonèl ak longè chaplèt mayetik la, ak longè chaplèt mayetik la gen yon enpak siyifikatif sou efè repwesyon. Pi long longè chaplèt mayetik la, se pi bon efè repwesyon an. Depi enèji siyal la mayetik makonnen ak chaplèt mayetik la, reaktans ak rezistans nan induktè a ogmante ak ogmantasyon frekans lan. Efikasite nan kouti mayetik la depann de pèmeyabilite mayetik materyèl chaplèt la relatif nan lè a. Anjeneral pèt materyèl ferit ki fè chaplèt la ka eksprime kòm yon kantite konplèks atravè pèmeyabilite li yo nan lè a.
Materyèl mayetik souvan itilize rapò sa a pou karakterize ang pèt la. Yon ang pèt gwo obligatwa pou konpozan repwesyon EMI, ki vle di ke pi fò nan entèferans yo pral gaye epi yo pa reflete. Gran varyete materyèl ferit ki disponib jodi a bay konsèpteur yon pakèt opsyon pou itilize pèl ferit nan aplikasyon diferan.
3 Aplikasyon pèl mayetik
3.1 Spike suppressor
Dezavantaj nan pi gwo nan chanje ekipman pou pouvwa se ke li se fasil jenere bri ak entèferans, ki se yon pwoblèm kle teknik ki te gwo malè tonbe sou ekipman pou chanje pouvwa pou yon tan long. Bri a nan ekipman pou pouvwa a oblije chanje sitou ki te koze pa chanjman nan wo-vòltaj rapid-chanje ak batman kè kout-sikwi aktyèl la nan tib la pouvwa switch ak dyòd la redresman switching. Se poutèt sa, lè l sèvi avèk konpozan efikas limite yo nan yon minimòm se youn nan metòd prensipal yo nan siprime bri. Ki pa lineyè enduktans satire anjeneral yo itilize siprime pik aktyèl la rekiperasyon ranvèse, nan moman sa a eta k ap travay nan nwayo a fè se soti nan -Bs a + Bs. Dapre konsistans nan pèmeyabilite segondè mayetik la ak saturab ultra-ti inductance eleman-mayetik pèl sou dyòd la freewheeling nan ekipman pou pouvwa a chanje, yon suppressor Spike yo itilize yo siprime aktyèl la pik ki te pwodwi lè ekipman pou pouvwa a oblije chanje se devlope.
Karakteristik pèfòmans Spike Suppressors
(1) Valè inisyal ak maksimòm enduktans yo trè wo, epi nonlinearite valè enduktans rezidyèl apre saturation trè evidan. Apre yo fin konekte nan seri nan kous la, aktyèl la leve epi li montre gwo enpedans imedyatman, ki ka itilize kòm yon sa yo rele eleman enpedans enstantane.
(2) Li apwopriye pou anpeche siyal aktyèl pik aktyèl la nan kous la semi-conducteurs, sikwi eksitasyon enpak la ak bri ki akonpaye a, epi li kapab tou anpeche semi-kondiktè a domaje.
(3) Inductance rezidyèl la trè piti, epi pèt la piti anpil lè kous la estab.
(4) Li konplètman diferan de pèfòmans pwodwi ferit yo.
(5) Osi lontan ke saturation mayetik evite, li ka itilize kòm yon eleman enduktans ultra-ti, segondè-induktans.
(6) Li ka itilize kòm yon nwayo fè saturab segondè-pèfòmans ak pèt ki ba pou kontwole ak jenere osilasyon.
Suppressor Spike a mande pou materyèl nwayo fè a gen yon pi wo pèmeyabilite mayetik pou jwenn yon pi gwo enduktans; lè rapò a kare segondè ka boure nwayo a fè, enduktans la ta dwe tonbe a zewo byen vit; fòs la coercitive se ti ak pèt la frekans segondè se ba, otreman dissipation nan chalè nan nwayo a fè pa pral travay nòmalman.
Objektif la nan sipresyon an Spike se sitou diminye siyal aktyèl la pik; redwi bri ki te koze pa siyal aktyèl la pik; anpeche domaj nan tranzistò a chanje; redwi pèt chanjman nan tranzistò a chanje; konpanse karakteristik rekiperasyon dyòd la; anpeche segondè-frekans batman kè aktyèl eksitasyon chòk. Itilize kòm yon filtè liy ultra-ti, elatriye.
3.2 Aplikasyon nan filtè a) Rezilta tès san pèl mayetik b) Rezilta tès ak pèl mayetik c) Rezilta tès ak liy L ak pèl mayetik d) Rezilta tès ak liy N ak pèl mayetik
Filtè òdinè yo konpoze de eleman reyaktif san pèt. Fonksyon li nan kous la se reflete frekans stopband tounen nan sous siyal la, kidonk sa a kalite filtè yo rele tou yon filtre refleksyon. Lè filtè refleksyon an pa matche ak enpedans sous siyal la, yon pati nan enèji a pral reflete tounen nan sous siyal la, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan nivo entèferans lan. Yo nan lòd yo rezoud dezavantaj sa a, bag mayetik ferit oswa manch chaplèt mayetik ka itilize sou liy lan fèk ap rantre nan filtè a, ak pèt aktyèl eddy nan siyal la wo-frekans pa bag la ferit oswa chaplèt mayetik ka itilize konvèti segondè a. -konpozan frekans nan pèt chalè. Se poutèt sa, bag la mayetik ak pèl mayetik aktyèlman absòbe konpozan segondè-frekans, kidonk yo pafwa yo rele filtè absòpsyon.
Diferan konpozan repwesyon ferit gen diferan ranje frekans repwesyon optimal. Anjeneral, pi wo pèmeyabilite a, pi ba frekans nan siprime. Anplis de sa, pi gwo volim nan ferit la, pi bon efè a repwesyon. Lè volim nan konstan, fòm nan long ak mens gen pi bon efè repwesyon pase yon sèl la kout ak epè, ak pi piti dyamèt enteryè a, pi bon efè a repwesyon. Sepandan, nan ka DC oswa AC patipri aktyèl, toujou gen pwoblèm nan saturation ferit. Pi gwo koup transvèsal eleman repwesyon an, mwens chans li pral satire, ak pi gwo aktyèl patipri li ka kenbe tèt ak.
Ki baze sou prensip ki anwo yo ak karakteristik pèl mayetik, li aplike nan filtè a nan switching ekipman pou pouvwa, ak efè a se evidan. Soti nan rezilta tès yo, li ka wè ke aplikasyon an nan pèl mayetik se siyifikativman diferan. Li ka wè nan rezilta eksperimantal yo ke akòz enfliyans nan sikwi ekipman pou pouvwa a chanje, layout estriktirèl, ak pouvwa, pafwa li gen yon efè repwesyon bon sou entèferans mòd diferans, pafwa li gen yon efè repwesyon bon sou entèferans mòd komen, epi pafwa li pa gen yon efè repwesyon sou entèferans men ogmante entèferans bri.
Lè EMI absòbe bag mayetik / mayetik chaplèt siprime diferans-mòd entèferans, valè aktyèl la pase nan li se pwopòsyonèl ak volim li yo, ak move balans ki genyen ant de a lakòz saturation, ki diminye pèfòmans nan eleman an; lè siprime entèferans komen-mòd, de fil yo (pozitif ak negatif) nan ekipman pou pouvwa a pase nan yon bag mayetik an menm tan an, ak siyal la efikas se yon siyal diferans-mòd. Yon lòt metòd pi bon nan itilize nan bag la mayetik se fè fil la pase nan bag la mayetik repete blese plizyè fwa ogmante inductance la. Dapre prensip repwesyon li yo nan entèferans elektwomayetik, efè repwesyon li yo ka rezonab itilize.
Konpozan suppression ferit yo ta dwe enstale tou pre sous entèferans lan. Pou kous la antre / pwodiksyon, li ta dwe pi pre ke posib nan inlet la ak priz nan ka a pwoteksyon. Pou filtè absòpsyon ki konpoze de bag mayetik ferit ak pèl mayetik, nan adisyon a chwazi materyèl pèt ak pèmeyabilite segondè mayetik, yo ta dwe peye atansyon tou nan okazyon aplikasyon li yo. Rezistans yo nan konpozan segondè-frekans nan liy lan se apeprè dis a dè santèn de Ω, kidonk wòl li nan sikui wo-enpedans se pa evidan. Okontrè, li pral trè efikas nan sikui ki ba-enpedans (tankou distribisyon pouvwa, ekipman pou pouvwa oswa sikui frekans radyo).
