жаңылыктар

Биздин идеалдуу дүйнөдө коопсуздук, сапат жана өндүрүмдүүлүк биринчи орунда турат. Бирок, көптөгөн учурларда, акыркы компоненттин баасы, анын ичинде феррит, аныктоочу фактор болуп калды. наркы.
Каалаган ички материалдык касиеттери жана өзөк геометриясы ар бир конкреттүү application.Inherent касиеттери менен аныкталат, алар төмөнкү сигнал деңгээлиндеги колдонмолордо иштөөнү жөнгө салат - өткөргүчтүк (өзгөчө температура), төмөнкү негизги жоготуулар жана убакыттын өтүшү менен жакшы магниттик туруктуулук. Колдонмолорго жогорку Q кирет индукторлор, жалпы режим индукторлору, кең тилкелүү, дал келген жана импульстук трансформаторлор, радио антенна элементтери жана активдүү жана пассивдүү ретрансляторлор. Электр агымынын жогорку тыгыздыгы жана жумушчу жыштыктагы жана температурадагы аз жоготуулар керектүү мүнөздөмөлөр болуп саналат. электр унаасынын аккумуляторун заряддоо, магниттик күчөткүчтөр, DC-DC өзгөрткүчтөрү, электр чыпкалары, от алдыруучу катушкалар жана трансформаторлор.
Басуу колдонмолорунда жумшак ферриттин иштешине эң чоң таасирин тийгизген ички касиет - бул өзөктүн импедансына пропорционалдуу болгон комплекстүү өткөргүчтүк [1]. ).Биринчи, жана эң аз таралган, практикалык калкан катары, ferrites нурлануучу адашкан электромагниттик талаанын айланасынан өткөргүчтөрдү, компоненттерди же схемаларды изоляциялоо үчүн колдонулат. чыпка, б.а. индуктивдүүлүк – төмөнкү жыштыктарда сыйымдуулук жана жогорку жыштыктарда диссипация. Үчүнчүсү жана эң кеңири таралган колдонулушу – феррит өзөктөрү компоненттик өткөргүчтөр же такта деңгээлиндеги схемалар үчүн жалгыз колдонулат. Бул колдонмодо феррит өзөгү мите термелүүлөрдүн алдын алат жана/ же керексиз сигналды кабыл алууну же берүүнү басаңдатат, алар компоненттик өткөргүчтөр же өз ара туташтыргычтар, изи же кабелдери боюнча таралышы мүмкүн. Экинчи жана үчүнчү колдонмолордо феррит өзөктөрү EMI булактары тарткан жогорку жыштык агымдарын жок кылуу же бир топ кыскартуу аркылуу жүргүзүлгөн EMIди басат. Ферриттин киргизилиши камсыз кылат. Жогорку жыштыктагы токторду басуу үчүн жетиштүү жогорку жыштык импеданс. Теорияда идеалдуу феррит EMI жыштыктарында жогорку импедансты жана башка бардык жыштыктарда нөлдүк импедансты камсыз кылат. максималдуу импеданс феррит материалына жараша 10 MHz жана 500 MHz ортосунда алынышы мүмкүн.
Ал AC чыңалуу жана ток татаал параметрлер менен берилген электротехниканын принциптерине туура келгендиктен, материалдын өткөрүмдүүлүгү реалдуу жана элестүү бөлүктөрдөн турган татаал параметр катары көрсөтүлүшү мүмкүн. Бул жогорку жыштыктарда көрсөтүлөт, мында өткөргүчтүк эки компонентке бөлүнөт. Чыныгы бөлүгү (μ') өзгөрмө магнит талаасы менен фазада турган реактивдүү бөлүгүн билдирет [2], ал эми элестүү бөлүгү (μ”) фазадан тышкары болгон жоготууларды билдирет. өзгөрмө магнит талаасы. Булар катар компоненттер (μs'μs") же параллелдүү компоненттер (µp'µp") катары көрсөтүлүшү мүмкүн. 1, 2 жана 3-сүрөттөрдөгү графиктер үч феррит материалы үчүн жыштыктын функциясы катары комплекстүү баштапкы өткөргүчтүктүн катар компоненттерин көрсөтөт. Материалдын түрү 73 - марганец-цинк феррити, баштапкы магниттик өткөргүчтүк 2500. Материалдын 43 түрү - никель-цинк феррити, баштапкы өткөргүчтүгү 850. Материалдын 61 түрү - никель-цинк феррити, баштапкы өткөрүмдүүлүк 125.
3-сүрөттөгү 61-түрдөгү материалдын сериялык компонентине көңүл бурсак, өткөрүмдүүлүктүн чыныгы бөлүгү μs' критикалык жыштыкка жеткенге чейин жыштыктын өсүшү менен туруктуу бойдон калаарын, андан кийин тездик менен төмөндөй турганын көрөбүз. Жоготуу же μs” көтөрүлөт. жана андан кийин μs' төмөндөгөндө чокуга чыгат. μs'нин мындай азайышы ферримагниттик резонанстын башталышы менен шартталган. [3] Белгилей кетчү нерсе, өткөргүчтүк канчалык жогору болсо, жыштык ошончолук төмөн болот. Бул тескери байланыш биринчи жолу Сноек тарабынан байкалган жана төмөнкү формуланы берген:
мында: ƒres = μs” жыштыгы максималдуу γ = гиромагниттик катыш = 0,22 x 106 А-1 м μi = баштапкы өткөргүчтүк Msat = 250-350 Ам-1
Төмөн сигнал деңгээлинде жана кубаттуулукта колдонулуучу феррит өзөктөрү ушул жыштыктан төмөн магниттик параметрлерге багытталгандыктан, феррит өндүрүүчүлөр жогорку жыштыктарда өткөрүмдүүлүк жана/же жоготуу маалыматтарын сейрек жарыялашат. Бирок, EMI басуу үчүн феррит өзөктөрүн көрсөтүүдө жогорку жыштык маалыматтары маанилүү.
Көпчүлүк феррит өндүрүүчүлөрү EMI басуу үчүн колдонулган компоненттер үчүн белгилеген мүнөздөмө - импеданс. Импеданс түз санариптик окуу менен коммерциялык жеткиликтүү анализатордо оңой өлчөнөт. Тилекке каршы, импеданс адатта белгилүү бир жыштыкта ​​көрсөтүлөт жана комплекстин чоңдугун билдирген скаляр болуп саналат. импеданс вектору. Бул маалымат баалуу болсо да, ал көп учурда жетишсиз, айрыкча ферриттердин схемасынын иштешин моделдөөдө. Буга жетишүү үчүн компоненттин импеданс мааниси жана фазалык бурчу же конкреттүү материалдын комплекстүү өткөрүмдүүлүгү жеткиликтүү болушу керек.
Бирок схемадагы феррит компоненттеринин иштешин моделдөөдөн мурун да, дизайнерлер төмөнкүлөрдү билиши керек:
мында μ'= комплекстүү өткөрүмдүүлүктүн реалдуу бөлүгү μ”= комплекстүү өткөрүмдүүлүктүн элестүү бөлүгү j = бирдиктин элестүү вектору Lo= абанын өзөгү индуктивдүүлүк
Темир өзөктүн импедансы ошондой эле индуктивдүү реакциянын (XL) жана жоготуу каршылыгынын (Rs) катар айкалышы катары каралат, алардын экөө тең жыштыктан көз каранды. Жоготуусуз өзөктө реактивдүүлүк тарабынан берилген импеданс болот:
мында: Rs = жалпы сериялык каршылык = Rm + Re Rm = магниттик жоготууларга байланыштуу эквиваленттүү катар каршылык Re = жез жоготуулары үчүн эквиваленттүү катар каршылык
Төмөн жыштыктарда компоненттин импедансы биринчи кезекте индуктивдүү болуп саналат. Жыштык өскөн сайын индуктивдүүлүк төмөндөйт, ал эми жоготуулар көбөйөт жана жалпы импеданс жогорулайт. 4-сүрөт XL, Rs жана Z жыштыгына карата биздин орто өткөргүч материалдар үчүн типтүү сюжет. .
Анда индуктивдүү реактивдүүлүк комплекстүү өткөрүмдүүлүктүн реалдуу бөлүгүнө пропорционалдуу, Ло менен абанын өзөктүк индуктивдүүлүгү:
Жоготуу каршылыгы да ошол эле туруктуулук менен комплекстүү өткөрүмдүүлүктүн элестүү бөлүгүнө пропорционалдуу:
9-теңдемеде өзөк материалы µs' жана μs” менен берилген, ал эми өзөктүн геометриясы Lo тарабынан берилген. Ошондуктан, ар кандай ферриттердин комплекстүү өткөрүмдүүлүгүн билгенден кийин, керектүү учурда эң ылайыктуу материалды алуу үчүн салыштыруу жүргүзүлүшү мүмкүн. жыштык же жыштык диапазону. Эң жакшы материалды тандагандан кийин, эң жакшы өлчөмдөгү компоненттерди тандоого убакыт келди. Татаал өткөрүмдүүлүктүн жана импеданстын вектордук көрүнүшү 5-сүрөттө көрсөтүлгөн.
Эгерде өндүрүүчү басуу колдонмолору үчүн сунушталган феррит материалдары үчүн жыштыкка каршы татаал өткөрүмдүүлүктүн графигин берсе, негизги формаларды жана негизги материалдарды салыштыруу оңой болот. curves.Бул маалыматтардан негизги импедансты оптималдаштыруу үчүн колдонулган материалдарды салыштырууга болот.
6-сүрөткө таянуу менен, дизайнер 100 жана 900 кГц ортосундагы максималдуу импедансты кепилдетүүнү каалайт деп ойлосок, Fair-Rite 73 материалынын алгачкы өткөрүмдүүлүк жана диссипация коэффициенти [4] жыштыкка карата. 100 кГц (105 Гц) жана 900 кГц импеданс векторунун реактивдүү жана каршылыктуу бөлүктөрүн түшүнүшү керек. Бул маалыматты төмөнкү диаграммадан алууга болот:
100кГц μs ' = μi = 2500 жана (Tan δ / μi) = 7 x 10-6, анткени Tan δ = μs ”/ μs' анда μs” = (Tan δ / μi) x (μi) 2 = 43,8
Белгилей кетчү нерсе, күтүлгөндөй, μ” бул төмөнкү жыштыкта ​​жалпы өткөрүмдүүлүк векторуна өтө аз кошумчалайт. Өзөктүн импедансы көбүнчө индуктивдүү.
Дизайнерлер өзөк №22 зымды кабыл алып, 10 мм х 5 мм мейкиндикке туура келиши керек экенин билишет. Ички диаметри 0,8 мм деп көрсөтүлөт. Болжолдуу импедансты жана анын компоненттерин чечүү үчүн адегенде сырткы диаметри менен мончокту тандаңыз. 10 мм жана бийиктиги 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 Ом 100 кГц
Бул учурда, көпчүлүк учурлардагыдай эле, максималдуу импеданс узунураак узунураак OD колдонуу менен жетишилет. Эгерде ID чоңураак болсо, мисалы, 4мм, жана тескерисинче.
Ушул эле ыкма Lo бирдигине каршы импеданстын графиктери жана жыштыкка карата фаза бурчтары берилсе колдонулушу мүмкүн. 9, 10 жана 11-сүрөттөр бул жерде колдонулган үч материал үчүн ушундай ийри сызыктарды көрсөтөт.
Дизайнерлер 25 МГцтен 100 МГц жыштык диапазонунда максималдуу импедансты кепилдетүүнү каалашат. Жеткиликтүү такта мейкиндиги кайрадан 10мм x 5мм жана ядро ​​#22 awg зымын кабыл алышы керек. же 8-сүрөттө бир эле үч материалдын комплекстүү өткөрүмдүүлүгү үчүн 850 μi материалды тандаңыз.[5] 9-сүрөттөгү графикти колдонуп, орточо өткөргүчтүк материалдын Z/Lo 25 МГцте 350 x 108 Ом/Н түзөт. Болжолдуу импедансты чечиңиз:
Мурунку талкууда негизги тандоо цилиндр болуп саналат деп болжолдойт. Эгерде феррит өзөктөрү жалпак лента кабелдер, байламталанган кабелдер же тешиктүү плиталар үчүн колдонулса, Lo эсептөө кыйындайт жана өзөк жолунун узундугун жана эффективдүү аянтынын көрсөткүчтөрүн алуу керек. абанын өзөк индуктивдүүлүгүн эсептөө үчүн .Бул өзөктү математикалык түрдө кесүү жана ар бир тилке үчүн эсептелген жолдун узундугун жана магниттик аянтты кошуу менен жасалышы мүмкүн. Бирок бардык учурларда, импеданстын көбөйүшү же азайышы пропорционалдуу болот. феррит өзөгүнүн бийиктиги/узундугу.[6]
Жогоруда айтылгандай, көпчүлүк өндүрүүчүлөр EMI тиркемелери үчүн өзөктөрдү импеданс боюнча белгилешет, бирок акыркы колдонуучу, адатта, начарлоону билиши керек. Бул эки параметрдин ортосундагы мамиле:
Бул байланыш ызы-чууну жаратуучу булактын импедансына жана ызы-чууну кабыл алган жүктүн импедансына жараша болот. Бул чоңдуктар, адатта, диапазону чексиз болушу мүмкүн болгон татаал сандар болуп саналат жана дизайнер үчүн оңой жеткиликтүү эмес. 1 Ом жүктөө жана булак импеданстары үчүн, булак коммутатор режиминде электр булагы болгондо жана көптөгөн төмөн импеданс схемаларын жүктөгөндө пайда болушу мүмкүн, теңдемелерди жөнөкөйлөтөт жана феррит өзөктөрүнүн алсызданышын салыштырууга мүмкүндүк берет.
12-сүрөттөгү график - бул калкан мончокторунун импедансы менен жүктөмдүн көптөгөн жалпы маанилери жана генератордук импеданстын начарлашынын ортосундагы байланышты көрсөткөн ийри сызыктардын жыйындысы.
13-сүрөттө ички каршылыгы Zs болгон интерференция булагынын эквиваленттүү схемасы. Интерференция сигналы басуучу өзөктүн Zsc катар импедансы жана жүктүн импедансы ZL тарабынан түзүлөт.
14 жана 15-сүрөттөр бирдей үч феррит материалы үчүн импеданстын температурага каршы графиктери. Бул материалдардын эң туруктуусу 100º C жана 100 МГцте импеданстын 8% азайган 61 материалы. Ал эми 43 материал 25 көрсөткүчтү көрсөттү. Ошол эле жыштыктагы жана температурадагы импеданстын % төмөндөшү. Бул ийри сызыктар каралганда, эгер жогорулатылган температурада басаңдатуу керек болсо, көрсөтүлгөн бөлмө температурасынын импедансын жөндөө үчүн колдонулушу мүмкүн.
Температурадагыдай эле, DC жана 50 же 60 Гц берүү агымдары да ошол эле мүнөздүү феррит касиеттерине таасир этет, бул өз кезегинде өзөктүк импеданстын төмөндөшүнө алып келет. .Бул ийри сызык жыштыктын функциясы катары белгилүү бир материал үчүн талаа күчүнүн функциясы катары импеданстын деградациясын сүрөттөйт.
Бул маалыматтар топтолгондон бери, Fair-Rite Products эки жаңы material.Our 44 никель-цинк орточо өткөргүчтүк материал болуп саналат жана биздин 31 марганец-цинк жогорку өткөрүмдүүлүк материалды киргизди.
19-сүрөт 31, 73, 44 жана 43 материалдардагы бирдей өлчөмдөгү мончоктордун жыштыгына каршы импеданстын сюжети. 44 материалы жакшыртылган 43 материал болуп саналат, туруктуу токтун каршылыгы жогору, 109 Ом см, жакшыраак термикалык шок касиеттери, температуранын туруктуулугу жана жогорку Кюри температурасы (Tc). The 44 материал биздин 43 материалга салыштырмалуу жыштык мүнөздөмөлөргө каршы бир аз жогору импеданс бар. Стационардык материал 31 бүт өлчөө жыштыгы диапазонунда 43 же 44 караганда жогору импеданс көрсөтөт. 31 чоңураак марганец-цинк өзөктөрүнүн төмөнкү жыштыкты басуу көрсөткүчтөрүнө таасир этүүчү өлчөмдүү резонанстык көйгөй жана кабелдик туташтыргычты басуу өзөктөрүнө жана чоң тороидалдык өзөктөргө ийгиликтүү колдонулган. 20-сүрөт Жарманке үчүн 43, 31 жана 73 материалдар үчүн жыштыкка каршы импеданстын сюжети. - 0,562 ″ OD, 0,250 ID жана 1,125 HT менен Rite өзөктөрү. 19-сүрөт менен 20-сүрөттү салыштырганда, 25 МГцке чейинки жыштыктар үчүн кичинекей өзөктөр үчүн 73 материалы эң жакшы басуучу материал экенин белгилей кетүү керек. Бирок, өзөктүн кесилиши өскөн сайын, максималдуу жыштык азаят. 20-сүрөттөгү маалыматтарда көрсөтүлгөндөй, 73 эң жакшы. Эң жогорку жыштык 8 МГц. Ошондой эле 31 материал 8 МГцден 300 МГцге чейинки жыштык диапазонунда жакшы иштээрин белгилей кетүү керек. Бирок, бир марганец цинк феррит катары, 31 материал 102 ohms бир кыйла төмөн көлөмү каршылык бар -см, жана өтө температуранын өзгөрүшү менен көбүрөөк импеданс өзгөрөт.
Глоссарий Аба өзөк индуктивдүүлүгү – Lo (H) Эгерде өзөк бирдей өткөрүмдүүлүккө ээ болсо жана агымдын бөлүштүрүлүшү туруктуу болсо, өлчөнө турган индуктивдүүлүк. Жалпы формула Lo= 4π N2 10-9 (H) C1 Ring Lo = .0461 N2 log10 (OD) /ID) Ht 10-8 (H) Өлчөмдөрү мм
Өнүктүрүү – A (дБ) Бир чекиттен экинчи чекитке өткөрүүдө сигнал амплитудасынын азайышы. Бул кириш амплитудасынын чыгуу амплитудасына децибелдеги скалярдык катышы.
Негизги константа – С1 (см-1) Магниттик чынжырдын ар бир секциясынын магниттик жолунун узундугунун суммасы, ошол эле бөлүмдүн тиешелүү магниттик аймагына бөлүнгөн.
Негизги константа – С2 (см-3) Магниттик чынжырдын ар бир секциясынын магниттик чынжырынын узундуктарынын суммасы, ошол эле бөлүмдүн тиешелүү магниттик областынын квадратына бөлүнгөн.
Магниттик жол аянтынын эффективдүү өлчөмдөрү Ae (см2), жолдун узундугу le (см) жана көлөмү Ve (см3) Берилген өзөк геометриясы үчүн магниттик жолдун узундугу, кесилишинин аянты жана көлөмү toroidal өзөк сыяктуу эле материалдык касиетке ээ. Материал берилген өзөккө барабар магниттик касиеттерге ээ болушу керек.
Талаа күчү – H (Oersted) Талаанын күчүнүн чоңдугун мүнөздөгөн параметр. H = .4 π NI/le (Oersted)
Флюстун тыгыздыгы – В (Гаусс) агымдын жолуна нормалдуу аймактагы индукцияланган магнит талаасынын тиешелүү параметри.
Импеданс – Z (ом) Ферриттин импедансын анын комплекстүү өткөрүмдүүлүгү менен көрсөтүүгө болот.Z = jωLs + Rs = jωLo(μs'- jμs”) (ом)
Жоготуу тангенси – тангенс δ Ферриттин жоготуу тангенси Q чынжырынын тескерисине барабар.
Жоготуу фактору – тан δ/μi Магнит агымынын тыгыздыгынын негизги компоненттеринин жана талаанын күчүнүн баштапкы өткөрүмдүүлүгү менен фазасын жоюу.
Магниттик өткөрүмдүүлүк – μ Магниттик агымдын тыгыздыгы менен колдонулуучу өзгөрмө талаанын күчүнүн катышынан алынган магниттик өткөрүмдүүлүк…
Амплитудалык өткөрүмдүүлүк, μa – агымдын тыгыздыгынын көрсөтүлгөн мааниси баштапкы өткөрүмдүүлүк үчүн колдонулган мааниден чоң болгондо.
Натыйжалуу өткөргүчтүк, μe - Магниттик маршрут бир же бир нече аба боштуктары менен курулганда, өткөрүмдүүлүк ошол эле каалабагандыкты камсыз кыла турган гипотетикалык бир тектүү материалдын өткөрүмдүүлүгү.
In Compliance - бул электр жана электроника инженерлери үчүн жаңылыктардын, маалыматтын, билимдин жана илхамдын башкы булагы.
Аэрокосмостук Унаа байланыштары Керектөөчү электроника Билим берүү Энергетика жана энергетикалык өнөр жай Маалыматтык технологиялар Медициналык Аскердик жана Коргоо