淺析數(shù)字電容隔離器的磁場抗擾度
基本物理定則
諸如電動機的電源線等帶電導體,其周圍便是一個由流經(jīng)它的電流形成的磁場。應用右手定則(請參見圖 1),我們很容易便可以確定該磁場的方向。該定則的內(nèi)容如下:用右手握住導體,然后拇指指向電流的方向,這時環(huán)繞導體的手指便指向磁場的方向。因此,磁通線的平面始終與電流垂直。
圖1顯示了DC電流的磁通密度B。就AC電流而言,將右手定則用于兩個方向,磁場和AC電流都隨同一個頻率f而變化:B(f) ~ I(f)。磁場(或者更加精確的說法是磁通密度及其相應磁場強度)隨導體中心軸距離的增加而減弱。這些關(guān)系可以表示為:
以及
其中,B為以第平方米伏秒 (V•s/m2) 表示的磁通密度,μ0為自由空間中的磁導率(計算方法為4π×10–7 V•s/A•m),I為以安培為單位的電流,r為以米為單位的導體距離,而H為以安培每米 (A/m) 為單位的磁場強度。
圖1右手定則
磁場線穿過附近導體環(huán)路時,它們會產(chǎn)生一個EMF,其強度大小取決于環(huán)路面積和通量密度及磁場頻率:
EMF為以伏特為單位的電勢,f為磁場頻率,而A為以平方米 (m2) 為單位的環(huán)路面積。
所有隔離器都有一定形狀或者形式的導電環(huán)路,以讓磁場線穿過并產(chǎn)生EMF。如果強度足夠大,則這種疊加到信號電壓上的EMF就會導致錯誤數(shù)據(jù)傳輸。實際上,一些隔離技術(shù)對電磁干擾非常敏感。為了理解電容隔離器為什么不受磁場的影響,我們需要對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究。
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