屏蔽技術(shù)在高頻變壓器中的應(yīng)用

　　3.1屏蔽材料的類(lèi)型

　　屏蔽效果是根據(jù)設(shè)備或元器件被屏蔽后磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減的程度來(lái)度量的。屏蔽后磁場(chǎng)強(qiáng)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(jì)。

　　目前用于屏蔽的主要磁性材料見(jiàn)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(chǎng)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(duì)屏蔽罩直徑（在采用矩形屏蔽罩時(shí)為其對(duì)角線(xiàn)）之比率（t/D）的函數(shù)。

　　c.如果外部的干擾磁場(chǎng)太高，屏蔽罩的衰減作用將減小。這是因?yàn)橥獠看艌?chǎng)太高時(shí)，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(shí)的。因?yàn)槠涑杀靖??？梢杂帽⌒徒饘俨芎?jiǎn)單地纏繞在受磁場(chǎng)影響的元件上來(lái)替代屏蔽罩。

　　3.3屏蔽罩的設(shè)計(jì)

　　a.進(jìn)行屏蔽罩設(shè)計(jì)時(shí)，需要以下一些數(shù)據(jù)：

　?、賹?duì)屏蔽材料能夠衰減多少磁場(chǎng)強(qiáng)度必須進(jìn)行測(cè)量或估算得出數(shù)據(jù)。

　?、跒榱说玫搅己玫拇牌帘涡Ч?，必須挑選最合適的屏蔽罩形狀。典型的或相對(duì)可被選用的幾何形狀包括長(zhǎng)圓柱體、矩形殼體；另有球體、平板或圓錐體也會(huì)被采用。

　　b.設(shè)計(jì)屏蔽罩時(shí)，必須首先確定磁通密度值（高斯），同時(shí)以此選擇屏蔽材料的厚度。因?yàn)槠帘尾牧系?mu;值與β值的分布圖是非線(xiàn)性關(guān)系，作用于屏蔽罩的磁通密度必須使材料達(dá)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(jì)算確定：

　　t＝1.25DH/B （英寸）

　　式中，D是衰減率，由屏蔽前的磁場(chǎng)強(qiáng)度除屏蔽后的磁場(chǎng)強(qiáng)度得到。鎳含量高的磁性材料的μ值最小可達(dá)到80000。

　　c.設(shè)計(jì)屏蔽罩時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

　?、賹?duì)于強(qiáng)度很高的磁場(chǎng)，可以使用多層材料制作屏蔽罩，最靠近強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)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(jì)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?duì)屏蔽的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)不了封閉磁場(chǎng)發(fā)射源雜散磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)。

　?、廴绻煤穸刃∮?.006″的金屬板作屏蔽材料，則一般是用于樣機(jī)上，因?yàn)檫@種厚度便于手工成型。如果是批量生產(chǎn)用機(jī)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(qiáng)力的機(jī)械作業(yè)如折彎、沖壓、焊接等都會(huì)使材料產(chǎn)生應(yīng)力，從而使材料性能下降，這就需要通過(guò)合適溫度的退火來(lái)改善。

　　④通常，在低頻（600Hz左右）狀態(tài)，屏蔽罩的長(zhǎng)度對(duì)直徑的比率大于3時(shí)，把屏蔽材料的厚度從0.014增厚至0.050，則屏蔽效果增強(qiáng)；如果比率低于3，增加材料厚度至0.025時(shí)，則影響磁場(chǎng)衰減的程度很小。