磁屏蔽的解決方案-上海朝展金屬材料有限公司

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磁屏蔽的目的是要達(dá)到減少所規(guī)定的磁場，這樣使其對所屏蔽的器件或系統(tǒng)不形成威脅。通常是保護(hù)電子線路免于受到諸如永磁體、變壓器、電機(jī)、線圈、電纜等產(chǎn)生磁場的干擾，當(dāng)然屏蔽強(qiáng)的磁干擾源使它免于干擾附近的元器件功能也是一個重要的應(yīng)用目的。在低頻（ＤＣ到100KHｚ）磁屏蔽中，設(shè)計低成本屏蔽體的*關(guān)鍵因素包括：金屬材料的選擇.主要設(shè)計參數(shù)和加工工藝。
一.材料的選擇
　對于屏蔽體來說，所選擇的金屬材料的類型對其性能和成本影響極大。在設(shè)計屏蔽體時這一點是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。對這些不同性能的理解就可使你選擇合適的材料，去滿足目標(biāo)要求。
   磁屏蔽金屬材料要根據(jù)各自的特性進(jìn)行選擇，特別是磁導(dǎo)率和磁飽和性能。因為是在變更低頻磁場方向的獲得效能SE，所以高磁導(dǎo)率金屬材料（比如含79-81％的鎳合金Ｍumetal,PM這是一種高磁導(dǎo)率鐵鎳合金）是經(jīng)常使用的屏蔽材料。如在需要于極小空間內(nèi)降低磁場時，典型上使用這些合金。在需要提供比要求更高屏蔽時，或是在較高場強(qiáng)時需要具有更高飽和值材料時，朝展金屬1J50材料常被選中。
    在屏蔽目標(biāo)僅需要稍微減少場強(qiáng)時（減少１～１／４），或是當(dāng)場強(qiáng)足以使高磁導(dǎo)率屏蔽體飽和時，超低碳鋼（DT）可能是*佳的選擇。這些較低成本材料的碳含量典型小于0.01％；與其它鋼相比，其有較高的磁導(dǎo)率和極優(yōu)的飽和性能。這些材料具有較小的柔韌性，并比硅鋼較容易制造，這就允許在大面積屏蔽項目中容易安裝和以同樣的方式加工出小型組件?？膳c高磁導(dǎo)率材料一起使用，以為需要高飽和保護(hù)和高衰減等級建立*佳的屏蔽體。
二. 設(shè)計考慮
　大部分屏蔽體用的公式和模型的開發(fā)是基于圓形或無限長的圓柱體幾何形狀的。在實際應(yīng)用中，所給定屏蔽體的實踐形狀由器件結(jié)構(gòu)和屏蔽體自身的可利用空間所決定。在設(shè)計一屏蔽體時，要了解的重要的結(jié)構(gòu)是，要使磁力線旋轉(zhuǎn)９０°是困難的。但是，圓形屏蔽體，比如要改變圓柱體或是具有圓形角的盒體的磁力線的方向要比具有方形角的屏蔽體容易一些。類似地，對于包容已進(jìn)入屏蔽材料的磁力線并改變其方向，圓角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路徑的屏蔽體形狀簡單或磁場運動的"*低磁阻路徑"是很重要的。
　屏蔽體的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性極大。屏蔽體的有效半徑越小，其整體性能就越好。但是，設(shè)計屏蔽體的目的是使其包絡(luò)試圖屏蔽的組件和空間，并應(yīng)該靠得很近。由于材料占屏蔽體設(shè)計的大部分成本，因此較小屏蔽體就可以在較低成本下獲得較優(yōu)的性能。
　每當(dāng)有可能，屏蔽體應(yīng)與所有壁靠近，以避免場泄漏。這種結(jié)構(gòu)（即使是矩形）也是*接近于圓形的，它可以建立一個半閉合的磁路。另外，全部箱體可在所有軸上獲得屏蔽特性，這樣就可以保證*好的屏蔽性能。當(dāng)特殊的性能和進(jìn)出口需要時，可移動的蓋板、罩和門均可組合到屏蔽體設(shè)計中去。
　利用蓋板、罩和門時或使用兩塊或多塊板構(gòu)建屏蔽體時，在多塊板間保持磁連續(xù)性和電接觸是很重要的。可通過機(jī)械式（利用磨擦組件）或焊接保持磁連續(xù)性。在拐角或過渡連接，使用焊接可獲得*佳性能。維持表面間的連續(xù)性就可以保證磁力線連續(xù)沿其低磁阻路徑前進(jìn)，這樣可以提高屏蔽效能。在交流場，保持磁連續(xù)性就允許較高的感應(yīng)電流屏蔽，在直流場，對于適當(dāng)?shù)拇帕€分路，連續(xù)性也是重要的。
　如果你不能靠近屏蔽體的一端或兩端，要特別注意開端的長一直徑比。屏蔽體的這種長-直徑比至少應(yīng)為４：１，以避免"端接效應(yīng)"和磁力線穿透屏蔽體范圍。經(jīng)驗法則是，屏蔽體需要延伸到器件的外部，這樣可以用與開孔半徑相等部分進(jìn)行保護(hù)。由于增加了屏蔽體的長度同時保持直徑不變，就可以用無限長圓柱體模型進(jìn)行近似。當(dāng)圓柱型或矩形屏蔽體需要大的開孔時，垂直于屏蔽體壁的的管可用于由于開孔而引起屏蔽體的磁場強(qiáng)度的減少。管的長度應(yīng)正比于所屏蔽的開孔的直徑。
三.生產(chǎn)技術(shù)
　　一種好的屏蔽體設(shè)計要涉及到加工過程，其可提供所需要的結(jié)構(gòu)和特性。在過去，大部分磁屏蔽體是用標(biāo)準(zhǔn)的精密片狀金屬加工技術(shù)通過剪切、穿孔、成型和焊接加工出來的?，F(xiàn)在，利用先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)，個別部件的剪切和計算機(jī)化的數(shù)字控制沖孔都由一步激光切割技術(shù)所代替。主要的屏蔽元件的一步加工技術(shù)可使加工時間更快和降低加工成本，而無須高成本的加工方法。特別是對于型材和特殊設(shè)備（比如專用切割和系列化），這種過程可為屏蔽設(shè)計者提供更大的靈活性。
　利用母材并使用縫隙和連接點的氬弧焊或疊層縫隙的點焊，就可以組裝多個屏蔽元件。氬弧焊可使組裝的屏蔽體得到*佳化的磁連續(xù)性，它可用于使用高屏蔽性能方面。對于大部分應(yīng)用，與氬弧焊相比，法蘭和疊層連接的點焊可獲得更**的磁連續(xù)性。
　為使朝展金屬的屏蔽合金（如PM,Mumetal）達(dá)到*佳性能，還要進(jìn)行特殊的被稱為氫退火的熱處理循環(huán)（隨貨附帶上詳細(xì)工藝圖）。一旦所有加工過程完成，就可以進(jìn)行退火過程（注意此工序只能在*后一道來完成）。但在退火以后，對屏蔽體進(jìn)行沖擊和振動試驗，將會降低材料的性能。嚴(yán)格遵守所規(guī)定的退火周期，不但能保證獲得*佳磁屏蔽性能，而且還可以將未退火材料的磁導(dǎo)率平均提高40倍以上。
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附：磁屏蔽材料參數(shù)及材料劃分：磁屏蔽體由磁性材料制成，衡量材料導(dǎo)磁能力的參數(shù)是磁導(dǎo)率，通常以數(shù)字來表示相對大小。真空磁導(dǎo)率為1，屏蔽材料的磁導(dǎo)率從200到350000；磁屏蔽材料的另一個重要參數(shù)是飽和磁化強(qiáng)度。磁屏蔽材料一般分為三類，即高導(dǎo)磁材料、中導(dǎo)磁材料和高飽和材料。
    高飽和磁導(dǎo)率材料的磁導(dǎo)率在80000-350000之間，經(jīng)熱處理后其飽和場可達(dá)7500Gs；中磁導(dǎo)率材料通常和高導(dǎo)材料一起使用，其磁導(dǎo)率值從12500-150000，飽和場15500Gs；高飽和場的磁導(dǎo)率值為200-50000，飽和場可達(dá)18000-21000Gs。
（詳見首頁中的解決方案http://322888.com.cn/pddetailthree/datum/detail-7103.html）

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