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抗電磁干擾材料及元器件工藝
電磁干擾(EMl)是電子設(shè)備中常見的問題。它對(duì)公共環(huán)境和人身安全的危害已被世界各國所認(rèn)識(shí)。隨著電子產(chǎn)品使用密度的增加,其危害也越來越嚴(yán)重。目前,強(qiáng)制性電磁兼容(培訓(xùn)C)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)實(shí)施。因此,各國都在積極開發(fā)基于電磁兼容理論和電磁環(huán)境科學(xué)的各種抗電磁干擾材料和裝置。
詳細(xì)介紹了抗電磁干擾材料的工藝原理和抗電磁干擾濾波器的設(shè)計(jì)。篇“非晶軟磁抗缺失材料工藝”分析了非晶軟磁的脈沖熱處理工藝。第二個(gè)“鐵氧體抗電磁干擾材料工藝”詳細(xì)介紹了鐵氧體原料選擇、粉碎、坯料成型、固相反應(yīng)和燒結(jié)等制備工藝。以NZ-PEN鐵氧體的發(fā)展為例進(jìn)行了具體分析。第三個(gè)“抗電磁干擾濾波器設(shè)計(jì)”介紹了寬帶抗電磁干擾濾波器的設(shè)計(jì)原理和濾波器的CAA/CAD原理,并以多層片式抗電磁干擾濾波器和Lc薄膜濾波器為例介紹了具體的設(shè)計(jì)和制作過程。在zui之后,列舉了幾個(gè)抗電磁輻射元件的應(yīng)用實(shí)例。
鎂鋅抗干擾磁環(huán)
本發(fā)明是針對(duì)信息技術(shù)行業(yè)電磁兼容頻率的提高而開發(fā)的新型鎂鋅抗干擾磁環(huán),主要解決了現(xiàn)有的NiZn材料和CuZn材料鐵磁諧振頻率低、頻帶窄,不能滿足計(jì)算機(jī)等電子信息設(shè)備信號(hào)連接線電磁兼容的問題,尤其是對(duì)200-300兆赫茲頻率噪聲電磁波吸收無效而開發(fā)的新材料。針對(duì)上述問題,杭州電子科技大學(xué)新電子器件與應(yīng)用研究所與企業(yè)合作開發(fā)了一種新型鎂鋅抗干擾磁環(huán)。2008年通過省新產(chǎn)品鑒定,研制的裝置性能居世界位。項(xiàng)目產(chǎn)品是公司的原創(chuàng)產(chǎn)品,比原產(chǎn)品性能更高,不增加制造成本。在被國內(nèi)外用戶使用后,獲得了一致好評(píng)。從材料上看,用鎂鋅抗干擾磁環(huán)代替鎳鋅抗干擾磁環(huán)后,設(shè)備成本僅降低到國外的1/3,產(chǎn)品價(jià)格在國內(nèi)外具有明顯的競爭優(yōu)勢。該公司還成為中國專業(yè)生產(chǎn)鎂和鋅抗干擾磁環(huán)的醉公司。雙方共同申請(qǐng)了江蘇科技計(jì)劃的重大項(xiàng)目,并獲得了資金支持。2009年,雙方繼續(xù)加強(qiáng)在產(chǎn)品測試、分析和設(shè)計(jì)方面的合作,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設(shè)備電磁兼容性中的作用
降低了設(shè)備的電磁干擾強(qiáng)度
優(yōu)化設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu):汽車電子設(shè)備中的閃光器是繼電器觸點(diǎn)結(jié)構(gòu),可以在觸點(diǎn)前增加消弧器;電機(jī)是感應(yīng)負(fù)載,可以通過內(nèi)部濾波電路降低電流噪聲。對(duì)于各種電子控制單元的印刷電路板,應(yīng)優(yōu)化布線以降低電磁輻射水平。
選擇合適的電子元件:汽車上的各種控制單元,使用低頻芯片有利于減少輻射L干擾。
降低設(shè)備功率:在滿足功能要求的情況下,降低設(shè)備功率可以降低干擾電壓和電流,從而降低干擾強(qiáng)度。
干擾傳輸?shù)囊种?/p>
屏蔽干擾源設(shè)備及相關(guān)線束:汽車主要電子控制系統(tǒng)中使用的電子控制單元應(yīng)采用屏蔽外殼包裝。
添加線束過濾:對(duì)于較長的線束,為了減少傳導(dǎo)和輻射的干擾,應(yīng)在線束中添加過濾。套一個(gè)合適的鐵氧體磁環(huán)更方便。
合理的線束規(guī)劃:在線束布局中,使低功率敏感電路靠近信號(hào)源,高功率干擾電路靠近負(fù)載,盡可能將低功率電路和高功率電路分開,減少線束之間的感應(yīng)干擾和輻射L干擾。
改善設(shè)備接地:良好的接地布置和改善的接地搭接可降低高頻阻抗。汽車電子設(shè)備的接地主要連接到車身和附近線束的屏蔽層。
鎳鋅材料技術(shù)及其發(fā)展方向
鎳鋅軟磁鐵氧體材料是另一種高頻軟磁材料,產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛。當(dāng)使用頻率低于1兆赫時(shí),其性能不如錳鋅鐵氧體,而當(dāng)使用頻率高于1兆赫時(shí),由于其孔隙率和高電阻率,其性能比錳鋅鐵氧體好得多,因此非常適合在高頻下使用。由鎳鋅軟磁鐵氧體材料制成的寬帶鐵氧體器件可以在很寬的頻率范圍內(nèi)使用,其下限頻率為幾千赫,上限頻率為幾千兆赫,從而大大擴(kuò)展了軟磁材料的頻率應(yīng)用范圍。其主要功能是實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)在寬頻率范圍內(nèi)的能量傳輸和阻抗變換。由于其頻帶寬、體積小、重量輕,被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電視、通信、儀器儀表、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。在世界上已實(shí)現(xiàn)鎳鋅鐵氧體工業(yè)化生產(chǎn)的國家中,日本、德國、美國等國目前被公認(rèn)為是大的生產(chǎn)國。射頻寬帶鎳鋅(磁芯)的工作頻率為0.1兆赫至1.5千兆赫,品種和規(guī)格數(shù)以千計(jì)。然而,它在中國起步較晚,只有少數(shù)制造商正在開發(fā)低噪聲濾波器和鐵氧體吸收和抑制元件。然而,與國外相比還有很大差距,它們還沒有被系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。