需要屏蔽的典型组件有:变压器,电机,干簧继电器,电源,放大器,真空管,光电倍增管,磁控管,放大器,仪表,扬声器,记录头,仪器,电缆,晶体管,无线电波。
滤波器等在20世纪后期,随着电子技术,特别是电力电子技术的快速发展,其系统,设备和各种元件都是高频,数字,集成,轻薄,高功率密度和电子。
线路在低压方向上的发展逐渐成为事实。
由于这个原因,这种现代电子设备将不可避免地受到比以前设备更严重和更复杂的杂散磁场的不利影响,也就是我们常说的电磁干扰(EMI),因此在产品(包括系统和组件)中的设计解决了电磁兼容性(EMC)的问题。
在这里,系统需要满足以下三个原则:1)不干扰其他系统; 2)对其他系统的辐射不敏感; 3)对自己没有干扰。
EMC系统的基本框图。
图1因此,防止系统(器件,元件)干扰的三种方法是:1)抑制源的发射; 2)尽可能使耦合路径无效; 3)使接收器对发射不敏感。
磁屏蔽设计利用后两个原理。
潜在的磁场干扰源是永磁体,电磁铁,承载大电流的电缆,电动机,变压器和其他线圈组件。
通过磁屏蔽,磁隔离,开关部件等的影响,可以最小化或消除来自磁场的干扰的影响。
因为磁场比通过空气或其他介质材料更容易通过导磁材料传递,所以“磁屏蔽”是指磁场。
通常是“转移”的通过将磁性或高磁导率的磁性材料制成环形或封闭的部件。
放下邻居的磁力线以达到目标。
屏蔽材料的磁导率,屏蔽罩的几何形状,材料的厚度等都会影响磁屏蔽的效果。
因此,磁屏蔽材料的选择旨在掌握以下原理和因素:1)为了最大化外部磁场的衰减,应选择具有高磁导率μ的材料; 2)屏蔽效果也是屏蔽材料的壁厚与屏蔽的直径(矩形屏蔽的对角线)之比(t / D)的函数。
3)如果外部磁场太高,屏蔽材料的衰减将减小,因为当屏蔽材料太高时,外部磁场中的屏蔽材料开始接近饱和。
冷轧或机加工的高磁导率镍铁合金的磁性能会减弱。
当它们用作屏蔽材料时,它们的磁导率和磁场衰减受退火温度及其冷却速率的显着影响。
因此,可以通过改变热处理的操作过程来控制镍 - 铁合金材料屏蔽磁场的有效性。
通常,退火温度较高,磁导率和衰减率也较高。
通过退火,可以减少由冷加工产生的应力并重结晶成粒状结构。
在加热过程中必须使用保护气体,以防止损坏材料。
最好的保护气体是干氢,露点低于40°C。
露点越低越好。
干氢从合金中除去碳(C),氧(O)和硫(S),使材料具有明亮,干净的表面。
如果您的露点惰性气体较低,也可以使用它。
建议在1120-1175℃的温度下退火4小时,以获得最佳的初始渗透率和最大的最大渗透率。
退火部件必须小心处理,任何应力,特别是超过屈服点的应力,都可能导致磁性能损坏。
退火冷却速率对磁性能的影响也是一个重要因素。
每种合金等级的最佳冷却速度都不同。
将48镍铁合金以每小时100-200℃的冷却速率冷却,直至其低于425℃。
坡莫合金80和Mumetal软磁材料对冷却速率更敏感。
它通常在100-300℃的温度范围内以每小时175-450℃的速率冷却。
屏蔽材料主要用于变压器叠片铁芯,滤波器,继电器,记录(图像)磁头,偏转线圈和聚焦线圈轭,磁放大器,扬声器,磁屏蔽等场合。
以Mumetal软磁合金为例说明屏蔽材料的性能。
Mumetal是一种具有高磁导率的软磁合金。
其成分包括76 [%]镍和添加剂,如铬,铁和铜。
该合金材料符合ANSI / ASTM A753-85 3#合成材料和技术规范的要求,如AMS7701,MILspec MIL-N-14411C 2#合成材料。
1.典型表现a。
直流磁性(通过推荐方法退火后)饱和磁通密度8000高斯1奥斯特矫顽力0.01奥斯特40高斯磁导率8000最大磁导率> 250000居里温度400°C b。
物理性质密度8.6g / cm3 0.305lb / in3电阻率55 microhm cm 331 ohm circ mil / ft热膨胀系数(20°C-100°C)12.5×10-6 /°C导热系数0.34W / cm /°C C。
机械性能冷轧弯曲(回火)完全退火拉伸强度(KSI)130 85 75伸长率([%] in 2“)2 30 40硬度RB 100 74 55 e。
经过适当退火后的承诺性能,在100高斯磁通密度下,在直流条件下测试时,用于屏蔽规格的材料的最小直流磁导率为70000。
2.热处理的Mumetal的磁性是确定的退火状态的函数。
因此,在制造产品之后,为了获得最佳磁性,必须对部件进行热处理。
在纯干燥的氢气氛中(露点为-40°C)在1100°C至1380°C的温度下退火4小时,然后建议在700-300°C的温度范围内冷却。
此时,3-5℃/ min,获得的磁性能最佳。