屏蔽技術(shù)在高頻變壓器中的應用

　　3.1屏蔽材料的類(lèi)型

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

　　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(shí)為其對角線(xiàn)）之比率（t/D）的函數。

　　c.如果外部的干擾磁場(chǎng)太高，屏蔽罩的衰減作用將減小。這是因為外部磁場(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實(shí)的。因為其成本高?？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屏蔽罩的設計

　　a.進(jìn)行屏蔽罩設計時(shí)，需要以下一些數據：

　?、賹ζ帘尾牧夏軌蛩p多少磁場(chǎng)強度必須進(jìn)行測量或估算得出數據。

　?、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。典型的或相對可被選用的幾何形狀包括長(cháng)圓柱體、矩形殼體；另有球體、平板或圓錐體也會(huì )被采用。

　　b.設計屏蔽罩時(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。因為屏蔽材料的μ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到其峰值磁導率，例如坡莫合金和mumetal的磁通密度應在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(chǎng)強度除屏蔽后的磁場(chǎng)強度得到。鎳含量高的磁性材料的μ值最小可達到80000。

　　c.設計屏蔽罩時(shí)，應注意以下事項：

　?、賹τ趶姸群芨叩拇艌?chǎng)，可以使用多層材料制作屏蔽罩，最靠近強磁場(chǎng)的那一層材料應是能夠削弱較大磁通量的合金材料，如48合金、magnesill；而第二層應采用高磁導率的材料如坡莫合金；如果有條件，應允許磁場(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）。在設計與制造習慣上，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?shí)現不了封閉磁場(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，應該采用較厚的材料。但應注意，任何較強力的機械作業(yè)如折彎、沖壓、焊接等都會(huì )使材料產(chǎn)生應力，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。

　?、芡ǔ?，在低頻（600Hz左右）狀態(tài)，屏蔽罩的長(cháng)度對直徑的比率大于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；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。