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        淺析數字電容隔離器的磁場抗擾度

        作者: 時間:2016-12-16 來源:網絡 收藏
        數字電容隔離器的應用環境通常包括一些大型電動馬達、發電機以及其他產生強電磁場的設備。暴露在這些磁場中,可引起潛在的數據損壞問題,因為電勢(EMF, 即這些磁場形成的電壓)會干擾數據信號傳輸。由于存在這種潛在威脅,因此許多數字隔離器用戶都要求隔離器具備高磁場抗擾度 (MFI)。許多數字隔離器技術都聲稱具有高MFI,但電容隔離器卻因其設計和內部結構擁有幾乎無窮大的MFI。本文將對其設計進行詳細的介紹。

        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。該定則的內容如下:用右手握住導體,然后拇指指向電流的方向,這時環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路時,它們會產生一個EMF,其強度大小取決于環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) 為單位的環路面積。

        所有隔離器都有一定形狀或者形式的導電環路,以讓磁場線穿過并產生EMF。如果強度足夠大,則這種疊加到信號電壓上的EMF就會導致錯誤數據傳輸。實際上,一些隔離技術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,我們需要對其內部結構進行研究。

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        關鍵詞: 隔離抗擾數字電

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