Anong materyal ang hindi nagpapadala ng mga electromagnetic wave. Magnetic shielding

Ang pagprotekta sa mga magnetic field ay maaaring isagawa sa dalawang paraan:

Shielding na may ferromagnetic na materyales.

Shielding na may eddy currents.

Ang unang paraan ay karaniwang ginagamit para sa pag-screen ng pare-pareho ang MF at mababang frequency field. Ang pangalawang paraan ay nagbibigay ng makabuluhang kahusayan sa pagprotekta sa mataas na dalas ng MF. Dahil sa epekto sa ibabaw, ang density ng eddy currents at ang intensity ng alternating magnetic field, habang lumalalim sila sa metal, ay bumabagsak ayon sa isang exponential law:

Ang pagbawas sa field at kasalukuyang, na tinatawag na katumbas na lalim ng pagtagos.

Kung mas maliit ang lalim ng penetration, mas malaki ang daloy ng kasalukuyang sa mga layer sa ibabaw ng screen, mas malaki ang reverse MF na nilikha nito, na inilipat ang panlabas na field ng pickup source mula sa space na inookupahan ng screen. Kung ang kalasag ay gawa sa isang di-magnetic na materyal, kung gayon ang epekto ng kalasag ay nakasalalay lamang sa tiyak na kondaktibiti ng materyal at ang dalas ng larangan ng kalasag. Kung ang screen ay gawa sa isang ferromagnetic na materyal, kung gayon, ang iba pang mga bagay ay pantay-pantay, ang isang malaking e ay mahikayat dito ng isang panlabas na field. d.s. dahil sa mas malaking konsentrasyon ng mga linya ng magnetic field. Sa parehong conductivity ng materyal, tataas ang eddy currents, na nagreresulta sa isang mas maliit na lalim ng pagtagos at isang mas mahusay na epekto sa pagprotekta.

Kapag pumipili ng kapal at materyal ng screen, ang isa ay hindi dapat magpatuloy mula sa mga de-koryenteng katangian ng materyal, ngunit magabayan ng mga pagsasaalang-alang ng mekanikal na lakas, timbang, katigasan, paglaban sa kaagnasan, kadalian ng pagsali sa mga indibidwal na bahagi at paggawa ng mga transisyonal na kontak sa pagitan nila. na may mababang pagtutol, kadalian ng paghihinang, hinang, at iba pa.

Makikita mula sa data sa talahanayan na para sa mga frequency na higit sa 10 MHz, ang tanso at higit pa sa mga pilak na pelikula na may kapal na humigit-kumulang 0.1 mm ay nagbibigay ng isang makabuluhang epekto sa kalasag. Samakatuwid, sa mga frequency na higit sa 10 MHz, medyo katanggap-tanggap na gumamit ng mga screen na gawa sa foil-coated getinax o fiberglass. Sa mataas na frequency, ang bakal ay nagbibigay ng mas malaking epektong panlaban kaysa sa mga non-magnetic na metal. Gayunpaman, dapat itong isaalang-alang na ang mga naturang screen ay maaaring magpakilala ng mga makabuluhang pagkalugi sa mga shielded circuit dahil sa mataas na resistivity at hysteresis. Samakatuwid, ang mga naturang screen ay nalalapat lamang sa mga kaso kung saan ang pagkawala ng pagpapasok ay maaaring balewalain. Gayundin, para sa higit na kahusayan sa pagprotekta, ang screen ay dapat na may mas kaunting magnetic resistance kaysa sa hangin, pagkatapos ay ang mga linya ng magnetic field ay may posibilidad na dumaan sa mga dingding ng screen at tumagos sa espasyo sa labas ng screen sa mas maliit na bilang. Ang ganitong screen ay pantay na angkop para sa proteksyon laban sa mga epekto ng isang magnetic field at para sa pagprotekta sa panlabas na espasyo mula sa impluwensya ng isang magnetic field na nilikha ng isang pinagmulan sa loob ng screen.

Mayroong maraming mga grado ng bakal at permalloy na may iba't ibang mga halaga ng magnetic permeability, kaya para sa bawat materyal ay kinakailangan upang kalkulahin ang halaga ng lalim ng pagtagos. Ang pagkalkula ay ginawa ayon sa tinatayang equation:

1) Proteksyon laban sa panlabas na magnetic field

Ang mga magnetic na linya ng puwersa ng panlabas na magnetic field (ang mga linya ng induction ng magnetic interference field) ay dadaan pangunahin sa kapal ng mga dingding ng screen, na may mababang magnetic resistance kumpara sa paglaban ng espasyo sa loob ng screen. . Bilang resulta, ang panlabas na magnetic interference field ay hindi makakaapekto sa pagpapatakbo ng electrical circuit.

2) Shielding ng sariling magnetic field

Ang ganitong craneing ay ginagamit kung ang gawain ay upang protektahan ang mga panlabas na electrical circuit mula sa mga epekto ng isang magnetic field na nilikha ng coil current. Inductance L, ibig sabihin, kapag kinakailangan na praktikal na i-localize ang interference na nilikha ng inductance L, kung gayon ang problema ay malulutas gamit ang magnetic screen, tulad ng ipinapakita sa eskematiko sa figure. Dito, halos lahat ng mga linya ng field ng field ng inductor ay isasara sa pamamagitan ng kapal ng mga pader ng screen, nang hindi lalampas sa kanila dahil sa ang katunayan na ang magnetic resistance ng screen ay mas mababa kaysa sa paglaban ng nakapalibot na espasyo.

3) Dual screen

Sa isang dobleng magnetic screen, maiisip ng isa na ang bahagi ng mga magnetic na linya ng puwersa, na lampas sa kapal ng mga dingding ng isang screen, ay magsasara sa kapal ng mga dingding ng pangalawang screen. Sa parehong paraan, maiisip ng isang tao ang pagkilos ng isang double magnetic screen kapag naglo-localize ng magnetic interference na nilikha ng isang elemento ng electrical circuit na matatagpuan sa loob ng unang (panloob) na screen: ang karamihan ng mga linya ng magnetic field (magnetic stray lines) ay magsasara sa pamamagitan ng mga dingding ng panlabas na screen. Siyempre, sa double screen, ang mga kapal ng pader at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay dapat na makatwiran na pinili.

Ang kabuuang shielding coefficient ay umabot sa pinakamalaking halaga nito sa mga kaso kung saan ang kapal ng pader at ang agwat sa pagitan ng mga screen ay tumataas sa proporsyon sa distansya mula sa gitna ng screen, at ang puwang ay ang geometric na ibig sabihin ng mga kapal ng pader ng mga screen na katabi nito . Sa kasong ito, ang shielding factor:

L = 20lg (H/Ne)

Ang paggawa ng mga double screen alinsunod sa rekomendasyong ito ay halos mahirap para sa mga teknolohikal na dahilan. Mas kapaki-pakinabang na piliin ang distansya sa pagitan ng mga shell na katabi ng air gap ng mga screen, mas malaki kaysa sa kapal ng unang screen, humigit-kumulang katumbas ng distansya sa pagitan ng steak ng unang screen at sa gilid ng shielded circuit element. (halimbawa, mga coils at inductors). Ang pagpili ng isa o isa pang kapal ng pader ng magnetic screen ay hindi maaaring gawing hindi malabo. Natutukoy ang nakapangangatwiran kapal ng pader. shield material, interference frequency at tinukoy na shielding factor. Kapaki-pakinabang na isaalang-alang ang mga sumusunod.

1. Sa pagtaas ng dalas ng interference (dalas ng isang alternating magnetic field ng interference), bumababa ang magnetic permeability ng mga materyales at nagiging sanhi ng pagbaba sa mga shielding properties ng mga materyales na ito, dahil habang bumababa ang magnetic permeability, ang paglaban sa magnetic pagkilos ng bagay exerted sa pamamagitan ng pagtaas ng screen. Bilang isang patakaran, ang pagbaba sa magnetic permeability na may pagtaas ng frequency ay pinakamatindi para sa mga magnetic na materyales na may pinakamataas na paunang magnetic permeability. Halimbawa, ang mga de-koryenteng bakal na sheet na may mababang paunang magnetic permeability ay nagbabago ng halaga ng jx nang kaunti sa pagtaas ng dalas, at ang permalloy, na may malalaking paunang halaga ng magnetic permeability, ay napaka-sensitibo sa pagtaas ng dalas ng magnetic field. ; ang magnetic permeability nito ay bumaba nang husto sa dalas.

2. Sa mga magnetic na materyales na nakalantad sa isang high-frequency interference magnetic field, ang epekto sa ibabaw ay kapansin-pansing ipinakita, ibig sabihin, ang pag-aalis ng magnetic flux sa ibabaw ng mga pader ng screen, na nagiging sanhi ng pagtaas ng magnetic resistance ng screen. Sa ilalim ng gayong mga kundisyon, tila halos walang silbi na dagdagan ang kapal ng mga pader ng screen na lampas sa mga limitasyon na inookupahan ng magnetic flux sa isang naibigay na dalas. Ang ganitong konklusyon ay hindi tama, dahil ang pagtaas sa kapal ng pader ay humahantong sa isang pagbawas sa magnetic resistance ng screen kahit na sa pagkakaroon ng isang epekto sa ibabaw. Kasabay nito, dapat ding isaalang-alang ang pagbabago sa magnetic permeability. Dahil ang kababalaghan ng epekto ng balat sa mga magnetic na materyales ay kadalasang nagiging mas kapansin-pansin kaysa sa pagbaba ng magnetic permeability sa low-frequency na rehiyon, ang impluwensya ng parehong mga kadahilanan sa pagpili ng kapal ng screen ng pader ay magkakaiba sa iba't ibang saklaw ng mga frequency ng magnetic interference. Bilang isang patakaran, ang pagbaba sa mga katangian ng shielding na may pagtaas ng dalas ng pagkagambala ay mas malinaw sa mga kalasag na gawa sa mga materyales na may mataas na paunang magnetic permeability. Ang mga tampok sa itaas ng mga magnetic na materyales ay nagbibigay ng batayan para sa mga rekomendasyon sa pagpili ng mga materyales at kapal ng pader ng mga magnetic screen. Ang mga rekomendasyong ito ay maaaring ibuod tulad ng sumusunod:

A) ang mga screen na gawa sa ordinaryong electrical (transformer) na bakal, na may mababang paunang magnetic permeability, ay maaaring gamitin, kung kinakailangan, upang magbigay ng maliit na screening coefficients (Ke 10); ang mga naturang screen ay nagbibigay ng halos pare-parehong screening factor sa isang medyo malawak na frequency band, hanggang sa ilang sampu-sampung kilohertz; ang kapal ng naturang mga screen ay depende sa dalas ng pagkagambala, at mas mababa ang dalas, mas malaki ang kapal ng screen na kinakailangan; halimbawa, sa dalas ng magnetic interference field na 50-100 Hz, ang kapal ng mga pader ng screen ay dapat na humigit-kumulang katumbas ng 2 mm; kung kinakailangan ang pagtaas ng shielding factor o mas malaking kapal ng shield, ipinapayong gumamit ng ilang shielding layer (double o triple shield) ng mas maliit na kapal;

B) ipinapayong gumamit ng mga screen na gawa sa mga magnetic na materyales na may mataas na inisyal na permeability (halimbawa, permalloy) kung kinakailangan na magbigay ng malaking screening factor (Ke > 10) sa medyo makitid na frequency band, at hindi ipinapayong pumili ng kapal ng bawat magnetic screen shell na higit sa 0.3-0.4 mm; ang shielding effect ng naturang mga screen ay nagsisimula nang kapansin-pansing bumaba sa mga frequency sa itaas ng ilang daan o libong hertz, depende sa paunang permeability ng mga materyales na ito.

Lahat ng sinabi sa itaas tungkol sa mga magnetic shield ay totoo para sa mahina na magnetic interference field. Kung ang kalasag ay matatagpuan malapit sa mga makapangyarihang pinagmumulan ng pagkagambala at magnetic fluxes na may mataas na magnetic induction ay lumitaw sa loob nito, kung gayon, tulad ng nalalaman, kinakailangang isaalang-alang ang pagbabago sa magnetic dynamic na permeability depende sa induction; kinakailangan ding isaalang-alang ang mga pagkalugi sa kapal ng screen. Sa pagsasagawa, ang mga ganoong malakas na pinagmumulan ng mga field ng magnetic interference, kung saan ang isa ay kailangang umasa sa kanilang epekto sa mga screen, ay hindi nakatagpo, maliban sa ilang mga espesyal na kaso na hindi nagbibigay para sa amateur radio practice at normal na mga kondisyon ng operating para sa radio engineering mga device na may malawak na aplikasyon.

Pagsusulit

1. Sa pamamagitan ng magnetic shielding, ang shield ay dapat na:
1) Magtataglay ng mas kaunting magnetic resistance kaysa sa hangin
2) may magnetic resistance na katumbas ng hangin
3) may mas malaking magnetic resistance kaysa sa hangin

2. Kapag pinoprotektahan ang magnetic field Pinagbabatayan ang kalasag:
1) Hindi nakakaapekto sa kahusayan sa pagprotekta
2) Pinapataas ang bisa ng magnetic shielding
3) Binabawasan ang bisa ng magnetic shielding

3. Sa mababang frequency (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
a) Kapal ng kalasag, b) Magnetic permeability ng materyal, c) Distansya sa pagitan ng kalasag at iba pang magnetic circuit.
1) Tanging a at b ang totoo
2) Ang b at c lang ang totoo
3) Tanging a at b ang totoo
4) Ang lahat ng mga pagpipilian ay tama

4. Ang magnetic shielding sa mababang frequency ay gumagamit ng:
1) tanso
2) Aluminyo
3) Permalloy.

5. Ang magnetic shielding sa mataas na frequency ay gumagamit ng:
1) Bakal
2) Permalloy
3) tanso

6. Sa mataas na frequency (>100 kHz), ang bisa ng magnetic shielding ay hindi nakadepende sa:
1) Kapal ng screen

2) Magnetic permeability ng materyal
3) Mga distansya sa pagitan ng screen at iba pang magnetic circuit.

Ginamit na panitikan:

2. Semenenko, V. A. Seguridad ng impormasyon / V. A. Semenenko - Moscow, 2008.

3. Yarochkin, V. I. Seguridad ng impormasyon / V. I. Yarochkin - Moscow, 2000.

4. Demirchan, K. S. Theoretical Foundations of Electrical Engineering Volume III / K. S. Demirchan S.-P, 2003.

Dalawang paraan ang ginagamit upang protektahan ang magnetic field:

paraan ng shunting;

Paraan ng magnetic field ng screen.

Tingnan natin ang bawat isa sa mga pamamaraang ito.

Ang paraan ng pag-shunting ng magnetic field na may screen.

Ang paraan ng pag-shunting ng magnetic field na may screen ay ginagamit upang maprotektahan laban sa isang pare-pareho at dahan-dahang pagbabago ng alternating magnetic field. Ang mga screen ay gawa sa ferromagnetic na materyales na may mataas na relatibong magnetic permeability (bakal, permalloy). Sa pagkakaroon ng isang screen, ang mga linya ng magnetic induction ay dumaan pangunahin sa mga dingding nito (Figure 8.15), na may mababang magnetic resistance kumpara sa air space sa loob ng screen. Ang kalidad ng shielding ay depende sa magnetic permeability ng shield at ang paglaban ng magnetic circuit, i.e. ang mas makapal na kalasag at mas kaunting mga tahi, ang mga joints na tumatakbo sa direksyon ng magnetic induction lines, ang shielding efficiency ay magiging mas mataas.

Paraan ng paglilipat ng screen.

Ang paraan ng screen displacement ay ginagamit upang i-screen ang variable na high-frequency na magnetic field. Sa kasong ito, ginagamit ang mga screen na gawa sa mga non-magnetic na metal. Ang shielding ay batay sa phenomenon ng induction. Narito ang kababalaghan ng induction ay kapaki-pakinabang.

Maglagay tayo ng tansong silindro sa landas ng isang pare-parehong alternating magnetic field (Figure 8.16, a). Ang variable na ED ay masasabik sa loob nito, na kung saan, ay lilikha ng variable na induction eddy currents (Foucault currents). Ang magnetic field ng mga alon na ito (Figure 8.16, b) ay isasara; sa loob ng silindro, ididirekta ito patungo sa kapana-panabik na larangan, at sa labas nito, sa parehong direksyon ng kapana-panabik na larangan. Ang resultang field (Figure 8.16, c) ay humina malapit sa silindro at pinalakas sa labas nito, i.e. mayroong isang pag-aalis ng patlang mula sa puwang na inookupahan ng silindro, na siyang epekto ng screening, na magiging mas epektibo, mas mababa ang electrical resistance ng silindro, i.e. ang mas maraming eddy currents na dumadaloy dito.

Dahil sa surface effect ("skin effect"), ang density ng eddy currents at ang intensity ng alternating magnetic field, habang lumalalim ang mga ito sa metal, ay nahuhulog ayon sa isang exponential law.

, (8.5)

saan (8.6)

- isang tagapagpahiwatig ng pagbaba sa patlang at kasalukuyang, na tinatawag na katumbas na lalim ng pagtagos.

Dito, ang relatibong magnetic permeability ng materyal;

– vacuum magnetic permeability katumbas ng 1.25*10 8 gn*cm -1 ;

– resistivity ng materyal, Ohm*cm;

- dalas ng Hz.

Ito ay maginhawa upang makilala ang shielding effect ng eddy currents sa pamamagitan ng halaga ng katumbas na lalim ng pagtagos. Ang mas maliit na x 0 , mas malaki ang magnetic field na nalilikha nila, na nagpapalipat sa external na field ng pickup source mula sa space na inookupahan ng screen.

Para sa isang non-magnetic na materyal sa formula (8.6) =1, ang screening effect ay tinutukoy lamang ng at . At kung ang screen ay gawa sa ferromagnetic material?

Kung pantay, ang epekto ay magiging mas mahusay, dahil ang >1 (50..100) at x 0 ay magiging mas kaunti.

Kaya, ang x 0 ay isang criterion para sa screening effect ng eddy currents. Ito ay kagiliw-giliw na tantiyahin kung gaano karaming beses ang kasalukuyang density at lakas ng magnetic field ay nagiging mas maliit sa lalim x 0 kumpara doon sa ibabaw. Upang gawin ito, pinapalitan namin ang x \u003d x 0 sa formula (8.5), pagkatapos

kung saan makikita na sa isang depth x 0 ang kasalukuyang density at ang lakas ng magnetic field ay bumaba ng isang kadahilanan ng e, i.e. hanggang sa isang halaga ng 1/2.72, na 0.37 ng density at pag-igting sa ibabaw. Dahil ang paghina ng patlang ay lamang 2.72 beses sa lalim x 0 hindi sapat upang makilala ang materyal ng kalasag, pagkatapos ay ginagamit ang dalawa pang mga halaga ng lalim ng pagtagos x 0.1 at x 0.01, na nagpapakilala sa pagbaba ng kasalukuyang density at boltahe ng field ng 10 at 100 beses mula sa kanilang mga halaga sa ibabaw.

Ipinapahayag namin ang mga halaga x 0.1 at x 0.01 sa pamamagitan ng halaga x 0, para dito, sa batayan ng expression (8.5), binubuo namin ang equation

At ,

pagpapasya kung alin ang makukuha natin

x 0.1 \u003d x 0 ln10 \u003d 2.3x 0; (8.7)

x 0.01 = x 0 ln100=4.6x 0

Batay sa mga pormula (8.6) at (8.7) para sa iba't ibang mga materyales sa kalasag, ang mga halaga ng lalim ng pagtagos ay ibinibigay sa panitikan. Para sa kapakanan ng kalinawan, ipinakita namin ang parehong data sa anyo ng Talahanayan 8.1.

Ipinapakita ng talahanayan na para sa lahat ng mataas na frequency, simula sa medium wave range, ang isang screen na gawa sa anumang metal na may kapal na 0.5..1.5 mm ay gumagana nang napakabisa. Kapag pumipili ng kapal at materyal ng screen, ang isa ay hindi dapat magpatuloy mula sa mga de-koryenteng katangian ng materyal, ngunit magabayan ng pagsasaalang-alang ng mekanikal na lakas, katigasan, paglaban sa kaagnasan, kadalian ng pagsali sa mga indibidwal na bahagi at ang pagpapatupad ng mga transisyonal na contact sa pagitan ng mga ito na may mababang pagtutol, kadalian ng paghihinang, hinang, atbp.

Ito ay sumusunod mula sa data sa talahanayan na para sa mga frequency na mas malaki sa 10 MHz, ang isang pelikulang tanso at higit pa sa pilak na may kapal na mas mababa sa 0.1 mm ay nagbibigay ng isang makabuluhang epekto sa kalasag. Samakatuwid, sa mga frequency na higit sa 10 MHz, medyo katanggap-tanggap na gumamit ng mga screen na gawa sa foil getinaks o iba pang insulating material na pinahiran ng tanso o pilak.

Maaaring gamitin ang bakal bilang mga screen, ngunit kailangan mong tandaan na dahil sa mataas na resistivity at ang hysteresis phenomenon, ang isang steel screen ay maaaring magpakilala ng malaking pagkalugi sa mga screening circuit.

Mga prinsipyo ng proteksyon ng magnetic field

Dalawang paraan ang ginagamit upang protektahan ang magnetic field:

paraan ng shunting;

Paraan ng magnetic field ng screen.

Tingnan natin ang bawat isa sa mga pamamaraang ito.

Ang paraan ng pag-shunting ng magnetic field na may screen.

Paraan ng paglilipat ng screen.

, (8.5)

saan (8.6)

- isang tagapagpahiwatig ng pagbaba sa patlang at kasalukuyang, na tinatawag na katumbas na lalim ng pagtagos.

Dito, ang relatibong magnetic permeability ng materyal;

– vacuum magnetic permeability katumbas ng 1.25*10 8 gn*cm -1 ;

– resistivity ng materyal, Ohm*cm;

- dalas ng Hz.

Para sa isang non-magnetic na materyal sa formula (8.6) =1, ang screening effect ay tinutukoy lamang ng at . At kung ang screen ay gawa sa ferromagnetic material?

Kung pantay, ang epekto ay magiging mas mahusay, dahil ang >1 (50..100) at x 0 ay magiging mas kaunti.

Ipinapahayag namin ang mga halaga x 0.1 at x 0.01 sa pamamagitan ng halaga x 0, para dito, sa batayan ng expression (8.5), binubuo namin ang equation

At ,

pagpapasya kung alin ang makukuha natin

x 0.1 \u003d x 0 ln10 \u003d 2.3x 0; (8.7)

x 0.01 = x 0 ln100=4.6x 0

Pagsala

Ang pag-filter ay ang pangunahing paraan ng pagpapahina ng nakabubuo na interference na nilikha sa power supply at switching circuits ng direkta at alternating current ng ES. Dinisenyo para sa layuning ito, nagbibigay-daan sa iyo ang mga filter ng pagsugpo ng ingay na bawasan ang isinasagawang interference, parehong mula sa panlabas at panloob na mga mapagkukunan. Ang kahusayan sa pag-filter ay tinutukoy ng pagkawala ng pagpasok ng filter:

db,

Ang filter ay may mga sumusunod na pangunahing kinakailangan:

Tinitiyak ang isang naibigay na kahusayan S sa kinakailangang hanay ng dalas (isinasaalang-alang ang panloob na paglaban at pagkarga ng de-koryenteng circuit);

Limitasyon ng pinapayagang pagbaba ng direkta o alternating boltahe sa filter sa pinakamataas na kasalukuyang pagkarga;

Tinitiyak ang pinahihintulutang di-linear na pagbaluktot ng boltahe ng supply, na tumutukoy sa mga kinakailangan para sa linearity ng filter;

Mga kinakailangan sa disenyo - proteksiyon na kahusayan, pinakamababang kabuuang sukat at timbang, tinitiyak ang isang normal na rehimeng thermal, paglaban sa mga impluwensyang mekanikal at klimatiko, kakayahang makagawa ng disenyo, atbp.;

Ang mga elemento ng filter ay dapat mapili na isinasaalang-alang ang mga na-rate na alon at boltahe ng de-koryenteng circuit, pati na rin ang boltahe at kasalukuyang mga surge na dulot ng mga ito, na sanhi ng kawalang-tatag ng de-koryenteng rehimen at mga lumilipas.

Mga kapasitor. Ginagamit ang mga ito bilang mga independiyenteng elementong pumipigil sa ingay at bilang mga parallel na unit ng filter. Sa istruktura, ang mga capacitor ng pagsugpo ng ingay ay nahahati sa:

Bipolar type K50-6, K52-1B, IT, K53-1A;

Uri ng suporta KO, KO-E, KDO;

Feedthrough non-coaxial type K73-21;

Through-hole coaxial type KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;

Mga bloke ng kapasitor;

Ang pangunahing katangian ng isang interference suppression capacitor ay ang dependence ng impedance nito sa frequency. Upang bawasan ang interference sa frequency range hanggang sa humigit-kumulang 10 MHz, maaaring gamitin ang mga two-pole capacitor, dahil sa maikling haba ng kanilang mga lead. Ginagamit ang reference noise suppression capacitor hanggang sa mga frequency na 30-50 MHz. Symmetrical pass capacitors ay ginagamit sa isang two-wire circuit hanggang sa mga frequency ng pagkakasunud-sunod ng 100 MHz. Ang mga feed-through na capacitor ay gumagana sa isang malawak na hanay ng dalas hanggang sa humigit-kumulang 1000 MHz.

Mga elemento ng induktibo. Ginagamit ang mga ito bilang mga independiyenteng elemento ng pagsugpo sa ingay at bilang mga serial link ng mga filter ng pagpigil sa ingay. Sa istruktura, ang pinakakaraniwang mga uri ng chokes ay:

Nakapulupot sa isang ferromagnetic core;

Uncoiled.

Ang pangunahing katangian ng isang interference suppression choke ay ang dependence ng impedance nito sa frequency. Sa mababang frequency, inirerekumenda na gumamit ng magnetodielectric core ng mga grade PP90 at PP250, na ginawa batay sa m-permalloy. Upang sugpuin ang pagkagambala sa mga circuit ng kagamitan na may mga alon hanggang sa 3A, inirerekumenda na gumamit ng HF-type chokes ng uri ng DM, para sa mataas na rate ng mga alon - chokes ng serye ng D200.

Mga filter. Ang mga ceramic feed-through na filter na B7, B14, B23 ay idinisenyo upang sugpuin ang interference sa DC, pulsating at AC circuits sa frequency range mula 10 MHz hanggang 10 GHz. Ang mga disenyo ng naturang mga filter ay ipinapakita sa Figure 8.17

Ang attenuation na ipinakilala ng mga filter na B7, B14, B23 sa hanay ng dalas na 10..100 MHz ay tumataas ng humigit-kumulang mula 20..30 hanggang 50..60 dB at sa hanay ng dalas na higit sa 100 MHz ay lumampas sa 50 dB.

B23B type ceramic in-line na mga filter ay binuo batay sa mga disk ceramic capacitor at turnless ferromagnetic chokes (Figure 8.18).

Ang mga turnless chokes ay isang tubular ferromagnetic core na gawa sa grade 50 VCh-2 ferrite, na nakasuot ng through lead. Ang choke inductance ay 0.08…0.13 μH. Ang pabahay ng filter ay gawa sa UV-61 ceramic na materyal, na may mataas na mekanikal na lakas. Ang pabahay ay metallized na may isang layer ng pilak upang magbigay ng mababang transition resistance sa pagitan ng panlabas na lining ng kapasitor at ang grounding threaded bushing, kung saan ang filter ay nakakabit. Ang kapasitor ay ibinebenta sa pabahay ng filter kasama ang panlabas na perimeter, at sa pamamagitan ng terminal kasama ang panloob na perimeter. Ang sealing ng filter ay sinisiguro sa pamamagitan ng pagpuno sa mga dulo ng pabahay na may isang tambalan.

Para sa mga filter ng B23B:

nominal filter capacitances - mula 0.01 hanggang 6.8 μF,

rated boltahe 50 at 250V,

kasalukuyang rate hanggang 20A,

Mga sukat ng filter:

L=25mm, D= 12mm

Ang attenuation na ipinakilala ng mga filter na B23B sa hanay ng dalas mula 10 kHz hanggang 10 MHz ay tumataas ng humigit-kumulang mula 30..50 hanggang 60..70 dB at sa hanay ng dalas sa itaas ng 10 MHz ay lumampas sa 70 dB.

Para sa on-board ES, nangangako na gumamit ng mga espesyal na wire na pumipigil sa ingay na may mga ferron-fillers na may mataas na magnetic permeability at mataas na tiyak na pagkalugi. Kaya para sa mga wire ng PPE, ang insertion attenuation sa frequency range na 1 ... 1000 MHz ay tumataas mula 6 hanggang 128 dB / m.

Isang kilalang disenyo ng mga multi-pin connectors, kung saan naka-install ang isang U-shaped na filter ng ingay sa bawat contact.

Pangkalahatang sukat ng built-in na filter:

haba 9.5 mm,

diameter 3.2 mm.

Ang attenuation na ipinakilala ng filter sa isang 50 ohm circuit ay 20 dB sa 10 MHz at hanggang 80 dB sa 100 MHz.

Pag-filter ng mga circuit ng power supply ng digital RES.

Ang ingay ng salpok sa mga power bus na nangyayari sa panahon ng paglipat ng mga digital integrated circuit (DIC), pati na rin ang pagtagos sa labas, ay maaaring humantong sa mga malfunction sa pagpapatakbo ng mga digital information processing device.

Upang mabawasan ang antas ng ingay sa mga power bus, ginagamit ang mga pamamaraan ng disenyo ng circuit:

Pagbawas ng inductance ng "power" bus, na isinasaalang-alang ang mutual magnetic connection ng forward at reverse conductors;

Pagbabawas ng mga haba ng mga seksyon ng "power" na mga bus, na karaniwan para sa mga alon para sa iba't ibang mga ISC;

Ang pagbagal sa mga harapan ng mga pulsed na alon sa mga bus na "kapangyarihan" sa tulong ng mga capacitor na pinipigilan ang ingay;

Rational topology ng mga power circuit sa isang naka-print na circuit board.

Ang pagtaas sa laki ng cross section ng mga conductor ay humahantong sa isang pagbawas sa intrinsic inductance ng mga gulong, at binabawasan din ang kanilang aktibong pagtutol. Ang huli ay lalong mahalaga sa kaso ng ground bus, na siyang return conductor para sa mga signal circuit. Samakatuwid, sa multilayer printed circuit boards, ito ay kanais-nais na gumawa ng "power" bus sa anyo ng mga conductive na eroplano na matatagpuan sa katabing mga layer (Larawan 8.19).

Ang mga hinged power bus na ginagamit sa mga naka-print na circuit assemblies sa mga digital na IC ay may malalaking transverse na sukat kumpara sa mga bus na ginawa sa anyo ng mga naka-print na conductor, at, dahil dito, mas mababa ang inductance at resistensya. Ang mga karagdagang bentahe ng naka-mount na power rail ay:

Pinasimpleng pagsubaybay sa mga signal circuit;

Ang pagtaas ng tigas ng PCB sa pamamagitan ng paglikha ng mga karagdagang tadyang na nagsisilbing mga limiter na nagpoprotekta sa mga IC na may naka-mount na ERE mula sa mekanikal na pinsala sa panahon ng pag-install at pagsasaayos ng produkto (Figure 8.20).

Ang mataas na manufacturability ay nakikilala sa pamamagitan ng "power" na mga gulong na ginawa sa pamamagitan ng pag-print at naka-mount nang patayo sa PCB (Larawan 6.12c).

May mga kilalang disenyo ng mga naka-mount na gulong na naka-install sa ilalim ng IC case, na matatagpuan sa board sa mga hilera (Figure 8.22).

Ang isinasaalang-alang na mga disenyo ng "power" na mga bus ay nagbibigay din ng isang malaking linear na kapasidad, na humahantong sa isang pagbawas sa paglaban ng alon ng linya ng "kapangyarihan" at, dahil dito, isang pagbawas sa antas ng ingay ng salpok.

Ang power supply wiring ng IC sa PCB ay hindi dapat isagawa sa serye (Figure 8.23a), ngunit kahanay (Figure 8.23b)

Kinakailangang gumamit ng mga kable ng kuryente sa anyo ng mga closed circuit (Larawan 8.23c). Ang ganitong disenyo ay lumalapit sa mga de-koryenteng parameter nito sa tuluy-tuloy na mga eroplano ng kuryente. Upang maprotektahan laban sa impluwensya ng isang panlabas na interference-carrying magnetic field, isang panlabas na closed loop ay dapat ibigay sa kahabaan ng perimeter ng control panel.

saligan

Ang grounding system ay isang de-koryenteng circuit na may pag-aari ng pagpapanatili ng pinakamababang potensyal, na siyang antas ng sanggunian sa isang partikular na produkto. Ang grounding system sa ES ay dapat magbigay ng signal at power return circuits, protektahan ang mga tao at kagamitan mula sa mga fault sa power supply circuits, at alisin ang mga static charge.

Ang mga pangunahing kinakailangan para sa mga sistema ng saligan ay:

1) pagliit ng kabuuang impedance ng ground bus;

2) ang kawalan ng closed ground loops na sensitibo sa magnetic field.

Ang ES ay nangangailangan ng hindi bababa sa tatlong magkakahiwalay na ground circuit:

Para sa mga signal circuit na may mababang antas ng mga alon at boltahe;

Para sa mga power circuit na may mataas na antas ng pagkonsumo ng kuryente (mga power supply, ES output stages, atbp.)

Para sa mga body circuit (chassis, panel, screen at plating).

Ang mga electrical circuit sa ES ay pinagbabatayan sa mga sumusunod na paraan: sa isang punto at sa ilang mga punto na pinakamalapit sa ground reference point (Figure 8.24)

Alinsunod dito, ang mga sistema ng saligan ay maaaring tawaging single-point at multi-point.

Ang pinakamataas na antas ng interference ay nangyayari sa isang single-point grounding system na may karaniwang series-connected ground bus (Figure 8.24 a).

Ang mas malayo sa ground point, mas mataas ang potensyal nito. Hindi ito dapat gamitin para sa mga circuit na may malalaking pagkakaiba-iba ng konsumo ng kuryente, dahil ang mga high-power na DV ay lumilikha ng malalaking pabalik na alon sa lupa na maaaring makaapekto sa mga maliliit na signal na DV. Kung kinakailangan, ang pinaka-kritikal na FU ay dapat na konektado nang mas malapit hangga't maaari sa reference point ng lupa.

Dapat gumamit ng multi-point grounding system (Figure 8.24 c) para sa mga high-frequency circuit (f ≥ 10 MHz), na kumukonekta sa FU RES sa mga puntong pinakamalapit sa ground reference point.

Para sa mga sensitibong circuit, ginagamit ang floating ground circuit (Larawan 8.25). Ang ganitong sistema ng saligan ay nangangailangan ng kumpletong paghihiwalay ng circuit mula sa kaso (mataas na pagtutol at mababang kapasidad), kung hindi man ito ay hindi epektibo. Ang mga circuit ay maaaring paandarin ng mga solar cell o baterya, at ang mga signal ay dapat pumasok at umalis sa circuit sa pamamagitan ng mga transformer o optocoupler.

Ang isang halimbawa ng pagpapatupad ng itinuturing na mga prinsipyo ng saligan para sa isang siyam na track na digital tape drive ay ipinapakita sa Figure 8.26.

Mayroong mga sumusunod na ground bus: tatlong signal, isang kapangyarihan at isang katawan. Ang mga analog na FU na pinaka-madaling kapitan sa interference (nine sense amplifier) ay pinagbabatayan gamit ang dalawang pinaghiwalay na ground rails. Siyam na write amplifiers na tumatakbo sa mas mataas na antas ng signal kaysa sa mga sense amplifier, pati na rin ang mga control IC at interface circuit na may mga produkto ng data, ay konektado sa ikatlong signal ground. Tatlong DC motors at ang kanilang mga control circuit, relay at solenoid ay konektado sa power bus na "ground". Ang pinaka-madaling kapitan ng drive shaft motor control circuit ay konektado na pinakamalapit sa ground reference point. Ang ground busbar ay ginagamit upang ikonekta ang housing at ang casing. Ang signal, power at ground busbars ay konektado nang magkasama sa isang punto sa pangalawang power supply. Dapat pansinin ang pagiging angkop ng pagguhit ng mga diagram ng mga kable ng istruktura sa disenyo ng RES.

Magnetic field shielding.

paraan ng paglilipat. - Paraan ng screen ng magnetic field.

Paraan ng magnetic field shunting Ito ay inilapat sa proteksyon laban sa pare-pareho at dahan-dahang pagbabago ng alternating magnetic field. Ang mga screen ay gawa sa ferromagnetic na materyales na may mataas na relatibong magnetic permeability (bakal, permalloy). Sa pagkakaroon ng isang screen, ang mga linya ng magnetic induction ay dumaan pangunahin sa mga dingding nito, na may mababang magnetic resistance kumpara sa air space sa loob ng screen. Kung mas makapal ang screen at mas kaunting mga tahi, joints, mas epektibo ang shielding. Paraan ng paglilipat ng screen ginagamit para sa pagprotekta sa alternating high-frequency magnetic field. Sa kasong ito, ginagamit ang mga screen na gawa sa mga non-magnetic na metal. Ang shielding ay batay sa phenomenon ng induction.

Kung maglalagay ka ng tansong silindro sa landas ng isang pare-parehong variable na magnetic mole, kung saan nasasabik ang mga alternating eddy induction currents (Foucault currents). Ang magnetic field ng mga alon na ito ay isasara; sa loob ng silindro, ididirekta ito patungo sa kapana-panabik na larangan, at sa labas nito, sa parehong direksyon ng kapana-panabik na larangan. Ang nagresultang patlang ay humina malapit sa silindro at pinalakas sa labas nito, i.e. mayroong isang pag-aalis ng patlang mula sa puwang na inookupahan ng silindro, na siyang epekto ng screening, na magiging mas epektibo, mas mababa ang electrical resistance ng silindro, i.e. ang mas maraming eddy currents na dumadaloy dito.

saan

μ ay ang relatibong magnetic permeability ng materyal; μ˳ – vacuum magnetic permeability na katumbas ng 1.25*108 h*cm-1; Ang ρ ay ang resistivity ng materyal, Ohm*cm; ƒ – dalas, Hz.

Para sa isang non-magnetic na materyal, μ = 1. At ang shielding effect ay tinutukoy lamang ng ƒ at ρ.

Ang Shielding ay isang aktibong paraan ng pagprotekta ng impormasyon. Ang shielding ng magnetic field (magnetostatic shielding) ay ginagamit kapag kinakailangan upang sugpuin ang mga pickup sa mababang frequency mula 0 hanggang 3..10 kHz. Ang kahusayan ng magnetostatic shielding ay tumataas sa paggamit ng multilayer shields.

Ang bisa ng magnetic shielding ay depende sa frequency at electrical properties ng shield material. Kung mas mababa ang dalas, mas mahina ang pagkilos ng screen, mas kailangan itong gawin upang makamit ang parehong epekto ng screening. Para sa mataas na frequency, simula sa medium wave range, ang isang screen na gawa sa anumang metal na may kapal na 0.5 ... 1.5 mm ay napaka-epektibo. Kapag pumipili ng kapal at materyal ng screen, dapat isaalang-alang ng isa ang mekanikal na lakas, tigas, paglaban sa kaagnasan, ang kaginhawaan ng pagsali sa mga indibidwal na bahagi at paggawa ng mga transitional contact na may mababang pagtutol sa pagitan nila, ang kaginhawaan ng paghihinang, hinang, atbp. Para sa mga frequency na higit sa 10 MHz, ang tanso at, lalo na, ang pilak na pelikula na higit sa 0.1 mm ay nagbibigay ng isang makabuluhang proteksiyon na epekto. Samakatuwid, sa mga frequency na higit sa 10 MHz, medyo katanggap-tanggap na gumamit ng mga screen na gawa sa foil getinaks o iba pang insulating material na pinahiran ng tanso o pilak. Para sa paggawa ng mga screen, ang mga sumusunod ay ginagamit: metal na materyales, dielectric na materyales, baso na may conductive coating, espesyal na metallized na tela, conductive paint. Ang mga metal na materyales (bakal, tanso, aluminyo, sink, tanso) na ginagamit para sa kalasag ay ginawa sa anyo ng mga sheet, meshes at foil.

Ang lahat ng mga materyales na ito ay nakakatugon sa kinakailangan para sa paglaban sa kaagnasan kapag ginamit na may naaangkop na mga patong na proteksiyon. Ang pinaka-technologically advanced ay ang mga disenyo ng mga screen ng bakal, dahil ang hinang o paghihinang ay maaaring malawakang magamit sa kanilang paggawa at pag-install. Ang mga metal sheet ay dapat na konektado sa kuryente sa bawat isa sa buong perimeter. Ang tahi ng electric welding o paghihinang ay dapat na tuloy-tuloy upang makakuha ng all-welded shield construction. Ang kapal ng bakal ay pinili batay sa layunin ng disenyo ng screen at ang mga kondisyon ng pagpupulong nito, pati na rin sa posibilidad ng pagbibigay ng tuluy-tuloy na welds sa panahon ng paggawa. Ang mga screen ng bakal ay nagbibigay ng pagpapahina ng electromagnetic radiation ng higit sa 100 dB. Ang mga mesh screen ay mas madaling gawin, madaling i-assemble at patakbuhin. Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, ipinapayong takpan ang mesh ng isang anti-corrosion varnish. Ang mga disadvantages ng mesh screen ay kinabibilangan ng mababang mekanikal na lakas at mas mababang shielding efficiency kumpara sa mga sheet. Para sa mga screen ng mesh, ang anumang disenyo ng tahi ay angkop na nagbibigay ng magandang elektrikal na contact sa pagitan ng mga katabing mesh panel nang hindi bababa sa bawat 10-15 mm. Maaaring gamitin ang paghihinang o spot welding para sa layuning ito. Ang isang screen na gawa sa tinned low-carbon steel mesh na may cell na 2.5-3 mm ay nagbibigay ng pagpapalambing na humigit-kumulang 55-60 dB, at mula sa parehong double (na may distansya sa pagitan ng panlabas at panloob na mga mesh na 100 mm) mga 90 dB . Ang screen, na gawa sa isang solong tansong mesh na may isang cell na 2.5 mm, ay may pagpapalambing ng pagkakasunud-sunod ng 65-70 dB

Portal para sa mag-aaral. Pagsasanay sa sarili

Mga prinsipyo ng proteksyon ng magnetic field

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO