мэдээ

Бидний хамгийн тохиромжтой ертөнцөд аюулгүй байдал, чанар, гүйцэтгэл хамгийн чухал байдаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд эцсийн бүрэлдэхүүн хэсгийн өртөг, түүний дотор феррит нь шийдвэрлэх хүчин зүйл болсон. Энэ нийтлэл нь дизайны инженерүүдэд багасгах өөр феррит материалыг олоход туслах зорилготой юм. зардал.
Хүссэн материаллаг шинж чанар болон үндсэн геометрийг тодорхой хэрэглээ тус бүрээр тодорхойлдог. Дохионы түвшин багатай хэрэглээнд гүйцэтгэлийг зохицуулдаг өвөрмөц шинж чанарууд нь нэвчих чадвар (ялангуяа температур), цөмийн алдагдал бага, цаг хугацаа ба температурын сайн соронзон тогтвортой байдал юм. индукторууд, нийтлэг горимын индукторууд, өргөн зурвасын, тохирох ба импульсийн трансформаторууд, радио антенны элементүүд, идэвхтэй ба идэвхгүй давталтууд. Эрчим хүчний хэрэглээний хувьд урсгалын өндөр нягтрал, ажлын давтамж, температурт бага алдагдалтай байх нь зүйтэй шинж чанарууд юм. цахилгаан машины зай цэнэглэгч, соронзон өсгөгч, DC-DC хувиргагч, цахилгаан шүүлтүүр, гал асаах ороомог, трансформатор.
Дарангуйлах хэрэглээнд зөөлөн ферритийн гүйцэтгэлд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг үндсэн шинж чанар нь цөмийн эсэргүүцэлтэй пропорциональ цогц нэвчилт [1] юм. Ферритийг хүсээгүй дохиог (дамжуулагч эсвэл цацраг) дарагч болгон ашиглах гурван арга байдаг. ).Эхний бөгөөд хамгийн бага түгээмэл нь ферритүүдийг цахилгаан соронзон орны цацрагийн орчноос дамжуулагч, эд анги, хэлхээг тусгаарлахад ашигладаг практик бамбай юм. шүүлтүүр, өөрөөр хэлбэл индукц – бага давтамжтай багтаамж ба өндөр давтамжид тархалт. Гурав дахь бөгөөд хамгийн түгээмэл хэрэглээ нь феррит цөмийг дангаар нь бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл самбарын түвшний хэлхээнд ашиглах явдал юм. Энэ хэрэглээнд феррит цөм нь шимэгчийн хэлбэлзлээс сэргийлж,/ эсвэл бүрдэл хэсгүүдийн утаснууд эсвэл харилцан холболтууд, ул мөр эсвэл кабелийн дагуу тархаж болох хүсээгүй дохио хүлээн авах эсвэл дамжуулалтыг сулруулдаг. Хоёр дахь болон гурав дахь хэрэглээнд феррит цөм нь EMI эх үүсвэрээс татсан өндөр давтамжийн гүйдлийг арилгах эсвэл их хэмжээгээр багасгах замаар дамжуулсан EMI-г дардаг. Ферритийг нэвтрүүлэх нь Өндөр давтамжийн гүйдлийг дарах хангалттай өндөр давтамжийн эсэргүүцэл. Онолын хувьд хамгийн тохиромжтой феррит нь EMI давтамжид өндөр эсэргүүцэл ба бусад бүх давтамжуудад тэг эсэргүүцэлтэй байх болно. Үнэндээ феррит дарангуйлагч цөм нь давтамжаас хамааралтай эсэргүүцлийг хангана. 1 МГц-ээс доош давтамжтай үед феррит материалаас хамааран хамгийн их эсэргүүцлийг 10 МГц-ээс 500 МГц-ийн хооронд авах боломжтой.
Энэ нь хувьсах гүйдлийн хүчдэл ба гүйдлийг нарийн төвөгтэй параметрүүдээр илэрхийлдэг цахилгаан техникийн зарчимд нийцэж байгаа тул материалын нэвчилтийг бодит болон хийсвэр хэсгүүдээс бүрдсэн цогц параметрээр илэрхийлж болно. Үүнийг өндөр давтамжтайгаар харуулж байна. нэвчилт нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгт хуваагддаг. Бодит хэсэг (μ') нь хувьсах соронзон оронтой үе шаттай [2] байгаа реактив хэсгийг, харин төсөөлөл (μ") нь фазаас гадуурх алдагдлыг илэрхийлдэг. хувьсах соронзон орон. Эдгээрийг цуваа бүрэлдэхүүн хэсгүүд (μs'μs") эсвэл зэрэгцээ бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр (µp'µp") илэрхийлж болно. Зураг 1, 2, 3-т үзүүлсэн графикууд нь гурван феррит материалын давтамжийн функцээр анхдагч нэвчилтийн цогцолборын цуваа бүрэлдэхүүнийг харуулав. 73-р төрлийн материал нь манган-цайрын феррит, анхны соронзон Дамжуулах чадвар нь 2500. Материалын төрөл нь 850-ийн анхны нэвчилттэй никель цайрын феррит юм.
Зураг 3-т үзүүлсэн 61-р төрлийн материалын цуваа бүрэлдэхүүнд анхаарлаа хандуулснаар нэвчилтийн бодит хэсэг болох μs' нь чухал давтамжид хүрэх хүртэл давтамж нэмэгдэхийн хэрээр тогтмол хэвээр байх ба дараа нь хурдан буурч байгааг харж байна. Алдагдал буюу μs" өснө. ба дараа нь μs-ийн уналтаар дээд цэгтээ хүрнэ. μs-ийн энэ бууралт нь ферримагнит резонансын эхлэлтэй холбоотой юм. [3] Нэвтрүүлэх чадвар өндөр байх тусам давтамж бага байх болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэхүү урвуу хамаарлыг анх Сноек ажиглаж дараах томьёог өгсөн.
Үүнд: ƒres = μs” давтамж хамгийн ихдээ γ = гиромагнитын харьцаа = 0.22 x 106 А-1 м μi = анхны нэвчилт Msat = 250-350 Ам-1
Дохионы түвшин бага, эрчим хүчний хэрэглээнд ашигладаг феррит цөмүүд нь энэ давтамжаас доогуур соронзон параметрүүд дээр төвлөрдөг тул феррит үйлдвэрлэгчид илүү өндөр давтамжтай нэвчилт ба/эсвэл алдагдлын мэдээллийг ховор нийтэлдэг. Гэсэн хэдий ч EMI-г дарах феррит цөмийг тодорхойлоход өндөр давтамжийн өгөгдөл чухал байдаг.
Ихэнх феррит үйлдвэрлэгчдийн EMI-г дарахад ашигладаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд зааж өгсөн шинж чанар нь импеданс юм. Импеданс нь шууд дижитал уншилт бүхий арилжааны анализатор дээр амархан хэмжигддэг. Харамсалтай нь импеданс нь ихэвчлэн тодорхой давтамжаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь цогцолборын хэмжээг илэрхийлдэг скаляр юм. эсэргүүцэл вектор.Энэ мэдээлэл үнэ цэнэтэй хэдий ч, ялангуяа ферритүүдийн хэлхээний гүйцэтгэлийг загварчлахад хангалтгүй байдаг.Үүнд хүрэхийн тулд бүрэлдэхүүн хэсгийн эсэргүүцлийн утга ба фазын өнцөг эсвэл тодорхой материалын нийлмэл нэвчилт байх ёстой.
Гэхдээ хэлхээний феррит бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйцэтгэлийг загварчилж эхлэхээс өмнө дизайнерууд дараахь зүйлийг мэдэж байх ёстой.
Энд μ'= цогц нэвчилтийн бодит хэсэг μ”= нийлмэл нэвчилтийн төсөөлөл хэсэг j = нэгжийн төсөөлөл вектор Lo= агаарын голын индукц
Төмрийн цөмийн эсэргүүцлийг мөн индуктив урвал (XL) ба алдагдлын эсэргүүцлийн (Rs) цуврал хослол гэж үздэг бөгөөд эдгээр нь хоёулаа давтамжаас хамааралтай байдаг. Алдагдалгүй цөм нь урвалын өгөгдсөн эсэргүүцэлтэй байна:
Үүнд: Rs = нийт цувааны эсэргүүцэл = Rm + Re Rm = соронзон алдагдлаас үүсэх эквивалент цувааны эсэргүүцэл Re = зэсийн алдагдлын цувааны эквивалент эсэргүүцэл.
Бага давтамжтай үед бүрэлдэхүүн хэсгийн эсэргүүцэл нь үндсэндээ индуктив байдаг. Давтамж нэмэгдэхийн хэрээр индукц багасч, алдагдал нэмэгдэж, нийт эсэргүүцэл нэмэгддэг. Зураг 4 нь манай дундаж нэвчилттэй материалын хувьд XL, Rs, Z давтамжтай харьцуулсан ердийн график юм. .
Дараа нь индуктив урвал нь цогц нэвчилтийн бодит хэсэгтэй пропорциональ байна, Ло-оор агаарын цөмийн индукц:
Алдагдлыг эсэргүүцэх чадвар нь нийлмэл нэвчилтийн төсөөлөлтэй ижил тогтмол хэмжээгээр пропорциональ байна.
9-р тэгшитгэлд үндсэн материалыг μs' ба μs"-ээр, голын геометрийг Логоор өгсөн. Иймд янз бүрийн ферритүүдийн нийлмэл нэвчилтийг мэдсэний дараа харьцуулалт хийж, хүссэн хэмжээгээр хамгийн тохиромжтой материалыг олж авах боломжтой. давтамж эсвэл давтамжийн хүрээ.Хамгийн сайн материалыг сонгосны дараа хамгийн сайн хэмжээтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох цаг болжээ.Нэвчилт ба эсэргүүцлийн вектор дүрслэлийг Зураг 5-т үзүүлэв.
Хэрэв үйлдвэрлэгч дарангуйлах хэрэглээнд ашиглахыг зөвлөсөн феррит материалын нийлмэл нэвчилт болон давтамжийн графикийг гаргаж өгвөл эсэргүүцлийг оновчтой болгох үндсэн хэлбэр ба үндсэн материалыг харьцуулах нь энгийн зүйл юм. Харамсалтай нь энэ мэдээлэл ховор байдаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх үйлдвэрлэгчид анхны нэвчилт болон алдагдлыг давтамжтай харьцуулдаг. муруй. Энэ өгөгдлөөс үндсэн эсэргүүцэлийг оновчтой болгоход ашигласан материалын харьцуулалтыг гаргаж болно.
Зураг 6-д дурдсанаар Fair-Rite 73 материалын анхны нэвчилт ба тархалтын коэффициентийг [4] давтамжтай харьцуулбал зохион бүтээгч 100-аас 900 кГц-ийн хоорондох хамгийн их эсэргүүцлийг баталгаажуулахыг хүсч байна гэж үзвэл.73 материалыг сонгосон. Загварын зорилгоор загвар зохион бүтээгч мөн. 100 кГц (105 Гц) ба 900 кГц-ийн эсэргүүцэл векторын реактив ба эсэргүүцлийн хэсгүүдийг ойлгох шаардлагатай. Энэ мэдээллийг дараах графикаас гаргаж болно.
100кГц-т μs ' = μi = 2500 ба (Tan δ / μi) = 7 x 10-6, учир нь Tan δ = μs ”/ μs' дараа нь μs” = (Tan δ / μi) x (μi) 2 = 43.8
Хүлээгдэж буйчлан μ” нь энэ бага давтамжийн нийт нэвчилтийн векторыг маш бага хэмжээгээр нэмдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Цөмийн эсэргүүцэл нь ихэвчлэн индуктив байдаг.
Цөм нь №22 утсыг хүлээн авах ёстой бөгөөд 10 мм х 5 мм зайд багтах ёстой гэдгийг дизайнерууд мэддэг. Дотоод диаметрийг 0.8 мм гэж зааж өгнө. Тооцоолсон эсэргүүцэл ба түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шийдэхийн тулд эхлээд гадна диаметртэй ирмэгийг сонгох хэрэгтэй. 10 мм ба 5 мм өндөр:
Z= ωLo (2500.38) = (6.28 x 105) x .0461 x log10 (5/.8) x 10 x (2500.38) x 10-8= 100 кГц-т 5.76 ом
Энэ тохиолдолд ихэнх тохиолдлуудын нэгэн адил хамгийн их эсэргүүцэл нь илүү урт урттай жижиг OD ашиглан хүрдэг. Хэрэв ID илүү том бол, жишээ нь 4мм, эсвэл эсрэгээр.
Нэгж Lo-д ногдох эсэргүүцэл ба фазын өнцгийн эсрэг давтамжийг харуулсан бол ижил аргыг хэрэглэж болно. 9, 10, 11-р зураг нь энд ашигласан ижил гурван материалын хувьд ийм муруйг харуулж байна.
Загвар зохион бүтээгчид 25 МГц-аас 100 МГц давтамжийн хүрээн дэх хамгийн их эсэргүүцлийг баталгаажуулахыг хүсч байна. Боломжтой хавтангийн зай нь дахин 10 мм x 5 мм байх ба гол нь # 22 awg утсыг хүлээн авах ёстой. Гурван феррит материалын нэгжийн эсэргүүцлийн Lo-г Зураг 7-оос иш татвал, эсвэл ижил гурван материалын нийлмэл нэвчилтийг Зураг 8-д 850 μi материалыг сонгоно.[5] 9-р зураг дээрх графикийг ашиглан дунд зэргийн нэвчилттэй материалын Z/Lo нь 25 МГц-т 350 х 108 ом/Н байна. Тооцоолсон эсэргүүцлийг шийд:
Өмнөх хэлэлцүүлэгт сонгосон гол цөм нь цилиндр хэлбэртэй байна гэж таамаглаж байна. Хэрэв феррит судлыг хавтгай туузан кабель, багцалсан кабель эсвэл цоолсон хавтанд ашигладаг бол Lo-ийн тооцоолол улам хэцүү болж, үндсэн замын урт, үр дүнтэй талбайн үзүүлэлтүүдийг нэлээд нарийвчлалтай авах шаардлагатай болно. агаарын голын индукцийг тооцоолоход .Үүнийг математикийн аргаар цөмийг хэрчиж, зүсмэл бүрийн тооцоолсон замын урт ба соронзон талбайг нэмэх замаар хийж болно.Гэхдээ бүх тохиолдолд эсэргүүцлийн өсөлт, бууралт нь эсэргүүцлийн өсөлт, бууралттай пропорциональ байх болно. феррит цөмийн өндөр/урт.[6]
Дээр дурьдсанчлан, ихэнх үйлдвэрлэгчид EMI програмуудад зориулсан цөмүүдийг импедансийн хувьд зааж өгдөг боловч эцсийн хэрэглэгч ихэвчлэн сулралтыг мэддэг байх шаардлагатай. Эдгээр хоёр параметрийн хоорондын хамаарал нь:
Энэ хамаарал нь чимээ шуугиан үүсгэгч эх үүсвэрийн эсэргүүцэл ба дуу чимээг хүлээн авах ачааллын эсэргүүцэлээс хамаарна. Эдгээр утгууд нь ихэвчлэн нарийн төвөгтэй тоонууд бөгөөд тэдгээрийн хүрээ хязгааргүй байж болох ба зохион бүтээгчид бэлэн байдаггүй. Утгыг сонгох нь Ачаалал ба эх үүсвэрийн эсэргүүцлийн хувьд 1 ом, үүсгүүр нь унтраалга горимын тэжээлийн эх үүсвэр бөгөөд бага эсэргүүцэлтэй олон хэлхээг ачаалах үед үүсч болох бөгөөд тэгшитгэлийг хялбарчилж, ферритийн судлын сулралтыг харьцуулах боломжийг олгодог.
12-р зураг дээрх график нь бамбай ирмэгийн эсэргүүцэл ба ачааллын генераторын эсэргүүцлийн олон нийтлэг утгуудын сулралын хоорондын хамаарлыг харуулсан олон тооны муруй юм.
Зураг 13 нь Zs дотоод эсэргүүцэлтэй интерференцийн эх үүсвэрийн эквивалент хэлхээ юм. Хөндлөнгийн дохио нь дарангуйлагч цөмийн Zsc цуврал эсэргүүцэл ба ачааллын эсэргүүцэл ZL-ээр үүсгэгддэг.
Зураг 14, 15 нь ижил гурван феррит материалын эсэргүүцэл ба температурын график юм. Эдгээр материалаас хамгийн тогтвортой нь 100ºС ба 100 МГц-т эсэргүүцэл 8%-иар буурсан 61 материал юм. Харин 43 материал нь 25-ыг харуулсан. Ижил давтамж ба температурт эсэргүүцлийн % уналт. Эдгээр муруйг өгсөн тохиолдолд өндөр температурт сулруулах шаардлагатай бол өрөөний температурын тодорхой эсэргүүцэлийг тохируулахад ашиглаж болно.
Температурын нэгэн адил тогтмол гүйдлийн болон 50 эсвэл 60 Гц тэжээлийн гүйдэл нь ферритийн ижил шинж чанарт нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь цөмийн эсэргүүцлийг бууруулдаг. 16, 17, 18-р зураг нь феррит материалын эсэргүүцэлд хэвийх нөлөөллийг харуулсан ердийн муруй юм. .Энэ муруй нь эсэргүүцлийн доройтлыг тодорхой материалын талбайн хүч чадлын функцээр давтамжаас хамааруулан дүрсэлдэг. Давтамж нэмэгдэх тусам хэвийлтийн нөлөө багасдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Энэ мэдээллийг цуглуулснаас хойш Fair-Rite Products хоёр шинэ материалыг танилцууллаа. ​​Манай 44 нь никель-цайрын дунд нэвчилттэй материал бөгөөд манай 31 нь манган-цайрын өндөр нэвчилттэй материал юм.
Зураг 19 нь 31, 73, 44, 43 материалын ижил хэмжээтэй бөмбөлгүүдийн эсэргүүцэл ба давтамжийн график юм. 44 материал нь илүү өндөр тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, 109 ом см, илүү сайн дулааны цохилтын шинж чанар, температурын тогтвортой байдал, сайжруулсан 43 материал юм. илүү өндөр Кюри температур (Tc). 44 материал нь манай 43 материалтай харьцуулахад давтамжийн шинж чанараас бага зэрэг өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Хөдөлгөөнгүй материал 31 нь хэмжилтийн бүх давтамжийн мужид 43 эсвэл 44-ээс илүү өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. 31 нь Хэмжээст резонансын асуудал нь манган-цайрын том судлын бага давтамжийн даралтын гүйцэтгэлд нөлөөлж, кабелийн холбогчийг дарах судал болон том тороид судалд амжилттай хэрэглэгдэж байна.Зураг 20 нь Fair-д зориулсан 43, 31, 73 материалын эсэргүүцэл ба давтамжийн график юм. -0.562 ″ OD, 0.250 ID, 1.125 HT бүхий Rite цөмүүд. Зураг 19 ба 20-р зургийг харьцуулахдаа 25 МГц хүртэлх давтамжийн жижиг цөмийн хувьд 73 материал нь хамгийн сайн дарангуйлагч материал гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч үндсэн хөндлөн огтлол нэмэгдэхийн хэрээр хамгийн их давтамж буурдаг. Зураг 20-д үзүүлсэн өгөгдлөөс харахад 73 нь хамгийн сайн нь Хамгийн өндөр давтамж нь 8 МГц. Мөн 31 материал нь 8 МГц-ээс 300 МГц хүртэлх давтамжийн мужид сайн ажилладаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч манганы цайрын ферритийн хувьд 31 материал нь 102 ом-см-ийн эзэлхүүний эсэргүүцэлтэй харьцуулахад хамаагүй бага бөгөөд температурын огцом өөрчлөлтийн үед эсэргүүцэл нь илүү их өөрчлөгддөг.
Толь бичиг Агаарын голын индукц – Lo (H) Цөм жигд нэвчилттэй, урсгалын тархалт тогтмол хэвээр байвал хэмжих индукц. Ерөнхий томьёо Lo= 4π N2 10-9 (H) C1 Ring Lo = .0461 N2 log10 (OD) /ID) Ht 10-8 (H) Хэмжээ нь мм байна
Сунгах – A (дБ) Нэг цэгээс нөгөө цэг рүү дамжуулах дохионы далайцын бууралт. Энэ нь оролтын далайц ба гаралтын далайцын децибелийн скаляр харьцаа юм.
Үндсэн тогтмол – С1 (см-1) Соронзон хэлхээний хэсэг бүрийн соронзон замын уртын нийлбэрийг тухайн хэсгийн харгалзах соронзон мужид хуваасан.
Үндсэн тогтмол – С2 (см-3) Соронзон хэлхээний хэсэг бүрийн соронзон хэлхээний уртын нийлбэрийг тухайн хэсгийн харгалзах соронзон бүсийн квадратад хуваасан.
Соронзон замын талбайн үр дүнтэй хэмжээсүүд Ae (см2), замын урт le (см) ба эзэлхүүн Ve (см3) Өгөгдсөн үндсэн геометрийн хувьд соронзон замын урт, хөндлөн огтлолын талбай ба эзэлхүүн гэж үздэг. Торойд цөм нь материалын шинж чанартай ижил байна Материал нь өгөгдсөн цөмтэй тэнцэх соронзон шинж чанартай байх ёстой.
Талбайн хүч – H (Oersted) Талбайн хүч чадлын хэмжээг тодорхойлох параметр. H = .4 π NI/le (Oersted)
Урсгалын нягт – В (Гаусс) Урсгалын замд хэвийн бүс дэх индукцийн соронзон орны харгалзах параметр.
Эсэргүүцэл – Z (ом) Ферритийн эсэргүүцлийг түүний цогц нэвчилтээр илэрхийлж болно.Z = jωLs + Rs = jωLo(μs'- jμs”) (ом)
Алдагдал тангенс – tan δ Ферритийн алдагдлын тангенс нь Q хэлхээний эсрэг талтай тэнцүү байна.
Алдагдлын хүчин зүйл – tan δ/μi Соронзон урсгалын нягтын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон эхний нэвчилттэй талбайн хүч чадлын хоорондох үе шатыг арилгах.
Соронзон нэвчилт – μ Соронзон урсгалын нягт ба хэрэглэсэн хувьсах талбайн хүч чадлын харьцаанаас үүссэн соронзон нэвчилт нь…
Далайн нэвчилт, μa – урсгалын нягтын заасан утга нь анхны нэвчилтэд ашигласан утгаас их байх үед.
Үр дүнтэй нэвчих чадвар, μe – Соронзон замыг нэг буюу хэд хэдэн агаарын цоорхойгоор байгуулах үед нэвчилт нь ижил дургүй байдлыг хангах таамагласан нэгэн төрлийн материалын нэвчилт юм.
In Compliance бол цахилгаан, электроникийн инженерүүдэд зориулсан мэдээ, мэдээлэл, боловсрол, урам зориг өгөх шилдэг эх сурвалж юм.
Агаарын сансрын автомашины харилцаа холбоо Хэрэглээний электроникийн боловсрол Эрчим хүч, эрчим хүчний үйлдвэрлэл Мэдээллийн технологи Эрүүл мэндийн цэрэг, батлан ​​хамгаалах