數(shù)字電容隔離器的磁場抗擾度
數(shù)字電容隔離器的應(yīng)用環(huán)境通常包括一些大型電動馬達、發(fā)電機以及其他產(chǎn)生強電磁場的設(shè)備。暴露在這些磁場中,可引起潛在的數(shù)據(jù)損壞問題,因為電勢(EMF, 即這些磁場形成的電壓)會干擾數(shù)據(jù)信號傳輸。由于存在這種潛在威脅,因此許多數(shù)字隔離器用戶都要求隔離器具備高磁場抗擾度 (MFI)。許多數(shù)字隔離器技術(shù)都聲稱具有高 MFI,但電容隔離器卻因其設(shè)計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)擁有幾乎無窮大的 MFI。本文將對其設(shè)計進行詳細的介紹。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177650.htm基本物理定則
諸如電動機的電源線等帶電導(dǎo)體,其周圍便是一個由流經(jīng)它的電流形成的磁場。應(yīng)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(nèi)容如下:用右手握住導(dǎo)體,然后拇指指向電流的方向,這時環(huán)繞導(dǎo)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(yīng)磁場強度)隨導(dǎo)體中心軸距離的增加而減弱。這些關(guān)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體環(huán)路時,它們會產(chǎn)生一個 EMF,其強度大小取決于環(huán)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(huán)路面積。
所有隔離器都有一定形狀或者形式的導(dǎo)電環(huán)路,以讓磁場線穿過并產(chǎn)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(dǎo)致錯誤數(shù)據(jù)傳輸。實際上,一些隔離技術(shù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究。
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