屏蔽技術(shù)在高頻變壓器中的應(yīng)用

　　3.1屏蔽材料的類型

　　屏蔽效果是根據(jù)設(shè)備或元器件被屏蔽后磁場強度衰減的程度來度量的。屏蔽后磁場強度的衰減率或衰減量是材料的磁導(dǎo)率、厚度和屏蔽罩的尺寸的函數(shù)。高磁導(dǎo)率材料比低磁導(dǎo)率材料昂貴，但如果用單層高磁導(dǎo)率材料的屏蔽效果與多層低磁導(dǎo)率材料的屏蔽效果相同，則可能選用厚度薄的高磁導(dǎo)率材料更經(jīng)濟。

　　目前用于屏蔽的主要磁性材料見表1。

　　3.2屏蔽材料的選擇

　　如上所述，屏蔽材料的磁導(dǎo)率、屏蔽罩的幾何形狀，材料的厚度等都影響磁屏蔽的效果，所以，選用屏蔽材料的原則是：

　　a.要使外部磁場得到最大衰減，需要用高磁導(dǎo)率(μ)的材料；

　　b.磁屏蔽的效果也是屏蔽罩材料壁厚對屏蔽罩直徑（在采用矩形屏蔽罩時為其對角線）之比率（t/D）的函數(shù)。

　　c.如果外部的干擾磁場太高，屏蔽罩的衰減作用將減小。這是因為外部磁場太高時，磁性材料將接近于磁飽和狀態(tài)。

　　d.在通常情況下，用厚的金屬材料制造屏蔽罩是不現(xiàn)實的。因為其成本高?？梢杂帽⌒徒饘俨芎唵蔚乩p繞在受磁場影響的元件上來替代屏蔽罩。

　　3.3屏蔽罩的設(shè)計

　　a.進行屏蔽罩設(shè)計時，需要以下一些數(shù)據(jù)：

　　①對屏蔽材料能夠衰減多少磁場強度必須進行測量或估算得出數(shù)據(jù)。

　　②為了得到良好的磁屏蔽效果，必須挑選最合適的屏蔽罩形狀。典型的或相對可被選用的幾何形狀包括長圓柱體、矩形殼體；另有球體、平板或圓錐體也會被采用。

　　b.設(shè)計屏蔽罩時，必須首先確定磁通密度值（高斯），同時以此選擇屏蔽材料的厚度。因為屏蔽材料的μ值與β值的分布圖是非線性關(guān)系，作用于屏蔽罩的磁通密度必須使材料達到其峰值磁導(dǎo)率，例如坡莫合金和mumetal的磁通密度應(yīng)在3600高斯左右。

　　屏蔽材料的厚度可由以下公式計算確定：

　　t＝1.25DH/B （英寸）

　　式中，D是衰減率，由屏蔽前的磁場強度除屏蔽后的磁場強度得到。鎳含量高的磁性材料的μ值最小可達到80000。

　　c.設(shè)計屏蔽罩時，應(yīng)注意以下事項：

　?、賹τ趶姸群芨叩拇艌觯梢允褂枚鄬硬牧现谱髌帘握?，最靠近強磁場的那一層材料應(yīng)是能夠削弱較大磁通量的合金材料，如48合金、magnesill；而第二層應(yīng)采用高磁導(dǎo)率的材料如坡莫合金；如果有條件，應(yīng)允許磁場發(fā)射源和最靠近它的那一層屏蔽材料之間的空隙最?。?/2″左右）。在設(shè)計與制造習(xí)慣上，于多層屏蔽材料的每層之間是用聚酯薄膜相間隔的。

　?、谌绻帘握謱ζ帘蔚哪繕藢崿F(xiàn)不了封閉磁場發(fā)射源雜散磁場的目的，則常常采用平板插在它們兩者之間。如果平板的高度與寬度比磁場發(fā)射源和要求屏蔽物的尺寸大得多，則可以封閉雜散磁場。

　　③如果用厚度小于0.006″的金屬板作屏蔽材料，則一般是用于樣機上，因為這種厚度便于手工成型。如果是批量生產(chǎn)用機械方法制作屏蔽罩，應(yīng)該采用較厚的材料。但應(yīng)注意，任何較強力的機械作業(yè)如折彎、沖壓、焊接等都會使材料產(chǎn)生應(yīng)力，從而使材料性能下降，這就需要通過合適溫度的退火來改善。

　?、芡ǔ?，在低頻（600Hz左右）狀態(tài)，屏蔽罩的長度對直徑的比率大于3時，把屏蔽材料的厚度從0.014增厚至0.050，則屏蔽效果增強；如果比率低于3，增加材料厚度至0.025時，則影響磁場衰減的程度很小。