nouvèl

Nan monn ideyal nou an, sekirite, bon jan kalite ak pèfòmans yo esansyèl. Nan anpil ka, sepandan, pri a nan eleman final la, ki gen ladan ferit la, te vin faktè a detèmine. pri.
Pwopriyete materyèl yo vle ak jeyometri debaz yo detèmine pa chak aplikasyon espesifik. Pwopriyete nannan ki gouvène pèfòmans nan aplikasyon nivo siyal ki ba yo se pèmeyabilite (sitou tanperati), pèt nwayo ki ba, ak bon estabilite mayetik sou tan ak tanperati. Aplikasyon yo gen ladan wo-Q. induktè, induktè mòd komen, bande, transfòmatè matche ak batman kè, eleman antèn radyo, ak repete aktif ak pasif.Pou aplikasyon pou pouvwa, gwo dansite flux ak pèt ki ba nan frekans opere ak tanperati yo se karakteristik dezirab. chaj batri machin elektrik, anplifikatè mayetik, konvètisè DC-DC, filtè pouvwa, bobin ignisyon, ak transfòmatè.
Pwopriyete intrinsèques ki gen pi gwo enpak sou pèfòmans mou ferit nan aplikasyon pou repwesyon se pèmeyabilite konplèks [1], ki pwopòsyonèl ak enpedans nwayo a. ).Premye a, ak pi piti komen, se kòm yon plak pwotèj pratik, kote ferit yo itilize izole kondiktè, konpozan oswa sikui soti nan anviwònman an gaye jaden elektwomayetik ki pèdi. Nan dezyèm aplikasyon an, ferit yo itilize ak eleman kapasitif yo kreye yon pas ki ba. filtre, sa vle di enduktans - kapasitif nan frekans ki ba ak dissipation nan frekans segondè. Itilizasyon an twazyèm ak pi komen se lè nwayo ferit yo itilize pou kont li pou konpozan plon oswa sikui nivo tablo.Nan aplikasyon sa a, nwayo a ferit anpeche nenpòt osilasyon parazit ak / oswa atenue siyal siyal oswa transmisyon endezirab ki ka pwopaje ansanm konpozan kondi oswa entèkoneksyon, tras oswa câbles.Nan aplikasyon yo dezyèm ak twazyèm, nwayo ferit siprime konduit EMI pa elimine oswa redwi anpil kouran frekans segondè trase pa sous EMI. Entwodiksyon ferit bay. enpedans frekans ase wo pou siprime kouran frekans segondè yo. Nan teyori, yon ferit ideyal ta bay enpedans segondè nan frekans EMI ak zewo enpedans nan tout lòt frekans. Enpedans maksimòm ka jwenn ant 10 MHz ak 500 MHz depann sou materyèl la ferit.
Piske li konsistan avèk prensip jeni elektrik, kote vòltaj AC ak aktyèl yo reprezante pa paramèt konplèks, pèmeyabilite yon materyèl ka eksprime kòm yon paramèt konplèks ki gen pati reyèl ak imajinè. Sa a demontre nan frekans segondè, kote a pèmeyabilite divize an de konpozan. Pati reyèl la (μ') reprezante pati reyaktif la, ki an faz ak chan mayetik altène [2], pandan y ap pati imajinè a (μ") reprezante pèt yo, ki pa faz ak la. altène jaden mayetik. Sa yo ka eksprime kòm eleman seri (μs'μs") oswa nan eleman paralèl (µp'µp"). Graf ki nan Figi 1, 2, ak 3 montre konpozan seri pèmeyabilite inisyal konplèks la kòm yon fonksyon frekans pou twa materyèl ferit. Kalite materyèl 73 se yon ferit Manganèz-zenk, inisyal mayetik la konduktiviti se 2500. Kalite materyèl 43 se yon ferit nikèl zenk ak yon pèmeyabilite inisyal 850. Kalite materyèl 61 se yon ferit nikèl zenk ak yon pèmeyabilite inisyal 125.
Konsantre sou eleman seri a nan materyèl la Kalite 61 nan Figi 3, nou wè ke pati reyèl la nan pèmeyabilite a, μs ', rete konstan ak ogmante frekans jiskaske yo rive nan yon frekans kritik, ak Lè sa a, diminye rapidman. Pèt la oswa μs" leve. ak Lè sa a, pik kòm μs' tonbe. Diminisyon sa a nan μs 'se akòz aparisyon nan sonorite ferrimagnetic. [3] Li ta dwe remake ke pi wo pèmeyabilite a, plis la pi ba frekans lan. Snoek te premye obsève relasyon envès sa a epi li te bay fòmil sa a:
kote: ƒres = μs” frekans nan maksimòm γ = rapò jiromayetik = 0.22 x 106 A-1 m μi = pèmeyabilite inisyal Msat = 250-350 Am-1
Depi nwayo ferit yo itilize nan nivo siyal ki ba ak aplikasyon pou pouvwa konsantre sou paramèt mayetik anba frekans sa a, manifaktirè ferit raman pibliye pèmeyabilite ak / oswa done pèt nan pi wo frekans.Sepandan, done frekans ki pi wo yo esansyèl lè espesifye nwayo ferit pou repwesyon EMI.
Karakteristik ke pifò manifaktirè ferit presize pou konpozan yo itilize pou repwesyon EMI se enpedans. Enpedans fasil mezire sou yon analizè ki disponib nan komès ak lekti dijital dirèk. Malerezman, enpedans anjeneral espesifye nan yon frekans espesifik epi li se yon eskalè ki reprezante grandè konplèks la. vektè enpedans.Pandan ke enfòmasyon sa a gen anpil valè, li souvan ensifizan, espesyalman lè modèl pèfòmans sikwi ferit la.Pou reyalize sa a, valè enpedans ak ang faz nan eleman an, oswa pèmeyabilite konplèks nan materyèl la espesifik, dwe disponib.
Men, menm anvan yo kòmanse modèl pèfòmans eleman ferit nan yon sikwi, konsèpteur yo ta dwe konnen sa ki annapre yo:
kote μ' = pati reyèl pèmeyabilite konplèks μ” = pati imajinè pèmeyabilite konplèks j = vektè imajinè inite Lo = inductance nwayo lè
Enpedans nwayo fè a tou konsidere kòm konbinezon seri reaktans endiktif (XL) ak rezistans pèt (Rs), tou de depann sou frekans. Yon nwayo san pèt pral gen yon enpedans ki bay nan reaktans la:
kote: Rs = rezistans seri total = Rm + Re Rm = rezistans seri ekivalan akòz pèt mayetik Re = rezistans seri ekivalan pou pèt kwiv
Nan frekans ki ba, enpedans nan eleman an se prensipalman endiktif. Kòm frekans yo ogmante, enduktans la diminye pandan y ap pèt yo ogmante ak enpedans total la ogmante. Figi 4 se yon konplo tipik nan XL, Rs ak Z kont frekans pou materyèl pèmeyabilite mwayen nou an. .
Lè sa a, reyaktans endiktif la pwopòsyonèl ak pati reyèl pèmeyabilite konplèks la, pa Lo, inductance lè-nwayo a:
Rezistans pèt la pwopòsyonèl tou ak pati imajinè pèmeyabilite konplèks la pa menm konstan:
Nan Ekwasyon 9, materyèl debaz la bay pa µs' ak µs”, epi jeyometri nwayo a bay pa Lo.Se poutèt sa, apre yo fin konnen pèmeyabilite konplèks diferan ferit, yo ka fè yon konparezon pou jwenn materyèl ki pi apwopriye nan vle a. frekans oswa ranje frekans.Apre w fin chwazi materyèl ki pi bon an, li lè yo chwazi pi bon konpozan gwosè yo. Yo montre reprezantasyon vektè pèmeyabilite konplèks ak enpedans nan Figi 5.
Konparezon nan fòm debaz ak materyèl debaz pou optimize enpedans se senp si manifakti a bay yon graf pèmeyabilite konplèks kont frekans pou materyèl ferit rekòmande pou aplikasyon pou repwesyon. Malerezman, enfòmasyon sa a raman disponib.Sepandan, pifò manifaktirè yo bay pèmeyabilite inisyal ak pèt kont frekans. koub.Soti nan done sa a yon konparezon nan materyèl yo itilize pou optimize enpedans nwayo ka sòti.
An referans a Figi 6, pèmeyabilite inisyal la ak faktè dissipation [4] nan Fair-Rite 73 materyèl kont frekans, an konsideran designer a vle garanti yon enpedans maksimòm ant 100 ak 900 kHz.73 materyèl yo te chwazi. Pou rezon modèl, designer a tou bezwen konprann pati reyaktif ak rezistan nan vektè a enpedans nan 100 kHz (105 Hz) ak 900 kHz. Enfòmasyon sa a ka sòti nan tablo sa a:
Nan 100kHz μs ' = μi = 2500 ak (Tan δ / μi) = 7 x 10-6 paske Tan δ = μs ”/ μs' Lè sa a, μs” = (Tan δ / μi) x (μi) 2 = 43.8
Li ta dwe remake ke, jan yo espere, μ a ajoute anpil ti nan vektè pèmeyabilite total la nan frekans ki ba sa a. Enpedans nwayo a se sitou endiktif.
Konsèpteur yo konnen ke nwayo a dwe aksepte fil #22 ak anfòm nan yon espas 10 mm x 5 mm. Dyamèt enteryè a pral espesifye kòm 0.8 mm. Pou rezoud enpedans la estime ak konpozan li yo, premye chwazi yon chaplèt ki gen yon dyamèt ekstèn nan. 10 mm ak yon wotè 5 mm:
Z= ωLo (2500.38) = (6.28 x 105) x .0461 x log10 (5/.8) x 10 x (2500.38) x 10-8= 5.76 ohms nan 100 kHz
Nan ka sa a, tankou nan pifò ka yo, enpedans maksimòm reyalize lè l sèvi avèk yon OD ki pi piti ak yon longè ki pi long.Si ID la se pi gwo, egzanp 4mm, ak vis vèrsa.
Yo ka itilize menm apwòch la si yo bay trase enpedans pou chak inite Lo ak ang faz kont frekans. Figi 9, 10 ak 11 reprezante koub sa yo pou menm twa materyèl yo itilize isit la.
Konsèpteur vle garanti enpedans maksimòm sou ranje frekans 25 MHz a 100 MHz. Espas tablo ki disponib ankò se 10mm x 5mm ak nwayo a dwe aksepte fil #22 awg.An referans a Figi 7 pou enpedans inite Lo nan twa materyèl yo ferit, oswa Figi 8 pou pèmeyabilite konplèks la nan menm twa materyèl yo, chwazi materyèl la 850 μi.[5] Sèvi ak graf ki nan Figi 9 la, Z/Lo nan materyèl pèmeyabilite mwayen an se 350 x 108 ohm/H nan 25 MHz. Rezoud pou enpedans estime a:
Diskisyon ki vin anvan an sipoze ke nwayo chwa a se silendrik.Si yo itilize nwayo ferit pou kab riban plat, câbles fourni, oswa plak detache, kalkil Lo vin pi difisil, epi yo dwe jwenn longè chemen nwayo jistis egzat ak figi zòn efikas. pou kalkile enduktans nwayo lè a .Sa a ka fè pa matematikman koupe nwayo a epi ajoute longè chemen an kalkile ak zòn mayetik pou chak tranch.Nan tout ka, sepandan, ogmantasyon oswa diminisyon nan enpedans yo pral pwopòsyonèl ak ogmantasyon oswa diminye nan. wotè/longè nwayo ferit la.[6]
Kòm mansyone, pifò manifaktirè presize nwayo pou aplikasyon EMI an tèm de enpedans, men itilizatè final la anjeneral bezwen konnen atténuation.Relasyon ki egziste ant de paramèt sa yo se:
Relasyon sa a depann de enpedans sous la jenere bri a ak enpedans chaj la k ap resevwa bri a.Valè sa yo anjeneral nimewo konplèks, ki gen ranje ka enfini, epi yo pa fasilman disponib nan designer la.Chwazi yon valè de 1 ohm pou chaj la ak enpedans sous, ki ka rive lè sous la se yon ekipman pou pouvwa switch mòd ak chaj anpil sikui enpedans ki ba, senplifye ekwasyon yo ak pèmèt konparezon nan atenuasyon nan nwayo ferit.
Grafik nan Figi 12 se yon seri koub ki montre relasyon ki genyen ant enpedans chaplèt plak pwotèj ak atenuasyon pou anpil valè komen chaj plis enpedans dèlko.
Figi 13 se yon kous ekivalan nan yon sous entèferans ak yon rezistans entèn nan Zs. Se siyal la entèferans ki te pwodwi pa seri enpedans Zsc nan nwayo a sipresyon ak enpedans chaj ZL la.
Figi 14 ak 15 yo se graf enpedans kont tanperati pou menm twa materyèl ferit yo. Ki pi estab nan materyèl sa yo se materyèl 61 la ak yon rediksyon 8% nan enpedans nan 100º C ak 100 MHz. Nan kontras, materyèl 43 la te montre yon 25. % gout nan enpedans nan menm frekans ak tanperati. Koub sa yo, lè yo bay yo, ka itilize pou ajiste enpedans tanperati chanm espesifye a si atenuasyon nan tanperati ki wo yo nesesè.
Menm jan ak tanperati, DC ak 50 oswa 60 Hz kouran ekipman pou tou afekte menm pwopriyete yo nannan ferit, ki an vire rezilta nan pi ba enpedans nwayo. .Kob sa a dekri degradasyon enpedans la kòm yon fonksyon fòs jaden pou yon materyèl patikilye kòm yon fonksyon frekans.Li ta dwe remake ke efè patipri a diminye kòm frekans lan ogmante.
Depi done sa yo te konpile, Fair-Rite Products te entwodwi de nouvo materyèl. 44 nou an se yon materyèl pèmeyabilite nikèl-zenk mwayen ak 31 nou an se yon materyèl pèmeyabilite Manganèz-zenk segondè.
Figi 19 se yon konplo nan enpedans kont frekans pou pèl nan menm gwosè a nan 31, 73, 44 ak 43 materyèl. Materyèl 44 la se yon materyèl 43 amelyore ak pi wo rezistivite DC, 109 ohm cm, pi bon pwopriyete chòk tèmik, estabilite tanperati ak pi wo tanperati Curie (Tc).Materyèl 44 la gen yon ti kras pi wo enpedans kont frekans karakteristik konpare ak materyèl 43 nou an.Materyèl estasyonè 31 la montre yon enpedans ki pi wo pase swa 43 oswa 44 sou tout ranje frekans mezi.31 la fèt pou soulaje la. pwoblèm sonorite dimansyon ki afekte pèfòmans ki ba frekans repwesyon pi gwo nwayo Manganèz-zenk epi ki te aplike avèk siksè nan nwayo repwesyon konektè kab ak gwo nwayo toroidal.Figi 20 se yon konplo enpedans kont frekans pou 43, 31, ak 73 materyèl pou san Patipri. -Rite nwayo ak 0.562″ OD, 0.250 ID, ak 1.125 HT. Lè w konpare Figi 19 ak Figi 20, li ta dwe remake ke pou Pou pi piti nwayo, pou frekans jiska 25 MHz, 73 materyèl se pi bon materyèl sipresyon. Sepandan, kòm seksyon transvèsal debaz la ogmante, frekans maksimòm nan diminye. Jan yo montre nan done yo nan Figi 20, 73 se pi bon an Frekans ki pi wo a se 8 MHz. Li se tou vo sonje ke materyèl la 31 fè byen nan seri a frekans soti nan 8 MHz a 300 MHz. Sepandan, kòm yon ferit zenk Manganèz, 31 materyèl la gen yon rezistans volim pi ba anpil nan 102 ohm -cm, ak plis enpedans chanjman ak chanjman tanperati ekstrèm.
Glosè Air Core Inductance – Lo (H) Inductance ki ta mezire si nwayo a te gen pèmeyabilite inifòm ak distribisyon flux la rete konstan.Fòmil jeneral Lo= 4π N2 10-9 (H) C1 Ring Lo = .0461 N2 log10 (OD) /ID) Ht 10-8 (H) Dimansyon yo an mm
Atenuasyon - A (dB) Rediksyon nan anplitid siyal nan transmisyon soti nan yon pwen nan yon lòt.Li se yon rapò eskalar nan anplitid opinyon ak anplitid pwodiksyon, an desibèl.
Core Constant – C1 (cm-1) Sòm longè chemen mayetik chak seksyon nan kous mayetik divize pa rejyon mayetik korespondan nan menm seksyon an.
Core Constant – C2 (cm-3) Sòm longè sikwi mayetik chak seksyon sikwi mayetik divize pa kare domèn mayetik korespondan nan menm seksyon an.
Dimansyon efikas nan zòn chemen mayetik Ae (cm2), longè chemen le (cm) ak volim Ve (cm3) Pou yon jeyometri debaz yo bay, yo sipoze longè chemen mayetik la, zòn transvèsal la, ak volim nan. nwayo toroidal la gen menm pwopriyete materyèl ak materyèl la ta dwe gen pwopriyete mayetik ekivalan ak nwayo a bay yo.
Field Strength – H (Oersted) Yon paramèt ki karakterize grandè fòs jaden an.H = .4 π NI/le (Oersted)
Flux Dansite - B (Gaussian) Paramèt korespondan nan jaden an pwovoke mayetik nan rejyon an nòmal nan chemen an flux.
Enpedans – Z (ohm) Ou ka eksprime enpedans yon ferit an tèm de pèmeyabilite konplèks li yo.Z = jωLs + Rs = jωLo(μs'- jμs”) (ohm)
Tanjant pèt - tan δ Tanjant pèt yon ferit egal a resipwòk sikwi Q la.
Pèt Faktè - tan δ/μi Faz retire ant eleman fondamantal nan dansite flux mayetik ak fòs jaden ak pèmeyabilite inisyal.
Pèmeyabilite mayetik - μ pèmeyabilite mayetik ki sòti nan rapò dansite flux mayetik ak fòs chan altène aplike se...
Anplitid pèmeyabilite, μa - lè valè a espesifye nan dansite flux pi gran pase valè a itilize pou premye pèmeyabilite.
Pèmeyabilite efikas, μe - Lè wout mayetik la konstwi ak youn oswa plis espas lè, pèmeyabilite a se pèmeyabilite yon materyèl omojèn ipotetik ki ta bay menm repiyans.
In Compliance se premye sous nouvèl, enfòmasyon, edikasyon ak enspirasyon pou pwofesyonèl jeni elektrik ak elektwonik.
Aerospace Otomobil Kominikasyon Elektwonik Konsomatè Edikasyon Enèji ak pouvwa Endistri Teknoloji Enfòmasyon Medikal Militè ak Defans