Jump to content

Экранирование ближнего магнитного поля


shaxel
 Share

Recommended Posts

Posted (edited)

Приветствую. Возникла реальная задача с экранированием дросселя.
Итак, имеется катушка с переменным током, помещенная, для экранирования магнитного поля, (иначе оно действовало на близлежащую плату) в железную банку из под кофе. Проблема в том, что банка сильно нагревалась. Особенно в середине своей длины.
При экранировании ближнего магнитного поля есть фактор того, что, если экран с большим мю, линии магнитного поля катушки стремятся сконцентрироваться в толще металла. Кроме того, при переменном магнитном поле, в стенках банки должны индуцироваться свои токи, магнитное поле которых направлено оппозитно возбуждающему. Что я и пытался изобразить на рисунке.
Вопрос: как снизить нагрев экранирующей железной банки? Есть идея внутри по стенке напаять медных колец, тогда индуцируемый ток будет в основном проходить по этим кольцам с низким сопротивлением.
У кого какие мысли?
 Field.jpg.ad4cf99000eb8da12599e8d8698da725.jpg

Edited by shaxel
Link to comment
Share on other sites

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

17 минут назад, shaxel сказал:

нагрев экранирующей железной банки?

алюминий если использовать?

19 минут назад, shaxel сказал:

тогда индуцируемый ток

интересна величина этого тока?

 

19 минут назад, shaxel сказал:

(иначе оно действовало на близлежащую плату

топология расположения всего и вся, где?

Link to comment
Share on other sites

@shaxel , вы привели типичный пример несистемного подхода к решению задачи, по принципу "что там думать, трясти надо".

Нужно малое внешнее поле дросселя - примените дроссель с малым внешним полем рассеивания. Это дроссель с малой индуктивностью рассеяния. Например, на кольце, в броневом сердечнике. На вашем рисунке дроссель, у которого вообще всё поле - внешнее.

А если вы делаете поглотитель излучаемой чем-то энергии, то кроме как в тепло никуда она не денется. Без разницы, чем поглощать.

Link to comment
Share on other sites

Секреты депассивации литиевых батареек FANSO EVE Energy

Самыми лучшими параметрами по энергоемкости, сроку хранения, температурному диапазону и номинальному напряжению обладают батарейки литий-тионилхлоридной электрохимической системы. Но при длительном хранении происходит процесс пассивации. Разберем в чем плюсы и минусы, как можно ее избежать или уменьшить последствия и как проводить депассивацию батареек на примере продукции и рекомендаций компании FANSO EVE Energy. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

43 минуты назад, TIMIK74 сказал:

алюминий если использовать?

Дело в том, что был изучен вопрос предварительно. На моих частотах сталь намного лучше чем алюминий.
 

42 минуты назад, Lexter сказал:

Например, на кольце, в броневом сердечнике.

Вы привели типичный пример дилетантского подхода, когда задача сильно обобщается, не беря во внимание конкретные детали. Я уже не раз задавал вопрос какой сердечник выдержит 11 А амплитудного тока при частоте под 800 кГц. С учетом того что размер этого сердечника сильно ограничен, т.к. индуктивность должна составлять единицы микрогенри.

Link to comment
Share on other sites

Первые в мире сигнальные реле 5-го поколения от Hongfa

Компания Hongfa разработала и предлагает три новых семейства сигнальных реле 5-го поколения: HFD5, HFD5-K и HFD5-H. На данный момент Hongfa является единственным в мире производителем таких реле.  Высокие максимально допустимые значения коммутируемого напряжения, повышенное быстродействие и уменьшенная мощность для срабатывания реле при небольшом размере отличают реле нового поколения Hongfa. Новые реле подходят для систем автоматики, измерительной техники, телекоммуникационного оборудования, а также являются хорошим решением для малогабаритных портативных устройств. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

57 минут назад, Lexter сказал:

А если вы делаете поглотитель излучаемой чем-то энергии, то кроме как в тепло никуда она не денется. Без разницы, чем поглощать.

Это ошибочное мнение. Вообще никакого поглотителя я не делаю, просто дроссель. Но тем не менее, поглощаемая энергия не обязательно переходит в тепло, она может переходить в поле, то есть поглощаться в виде реактивной энергии.

Link to comment
Share on other sites

Важные нюансы подбора литиевых ХИТ для разработчиков

В многообразии литиевых батареек и аккумуляторов нет какого-то универсального или идеального варианта. Выбирая тот или иной вариант для питания устройства, разработчику приходится оперировать множеством параметров, используя наиболее оптимальное их сочетание для каждого приложения. Разберем параметры для различных приложений. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

33 минуты назад, shaxel сказал:

она может переходить в поле

Ну тогда намотайте снаружи большую медную катушку на бумажном каркасе и подцепите её к земле. 

(Не знаю и даже не буду предполагать что из этого выйдет)

Link to comment
Share on other sites

Так я почти то же самое и предлагаю. Только внутри. Если ставить медь снаружи, предварительно на пути индуцирующего поля окажется сталь, которая сильно греется из-за наведенных токов. За пределами стали поле будет сильно ослаблено (в соответствии с каэффициентом экранирования) и на хорошо проводящую медь наведутся уже очень слабые токи, полем, уже ослабленным железной банкой. А вот внутри.
Короче надо пробовать, вряд ли кто-то что-нибудь теоретически точное скажет на счет.

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
2 часа назад, shaxel сказал:

Вопрос: как снизить нагрев экранирующей железной банки?

Конкретный вопрос... и есть конкретный ответ - сделайте так как делают во всех промышленных универсальных коллекторных электродвигателях и трансформаторах - набор тонких пластин из специальной стали (низко проводящей с добавлением кремния).. так вы избавитесь (намного уменьшите) токи Фуко (они же вихревые токи) которые нагревают банку..!

Edited by SVET
Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

Да блин, я бы на кольце с удовольствием сделал этот дроссель. Но какой материал брать? У меня не фирма, занимаюсь на собственные деньги в виде хобби, и приходится довольствоваться адекватными решениями, пусть и не всегда самыми дешевыми. Если кто-нибудь подскажет какой сердечник взять из тех что продаются в Чипдипе для тока 11 А частотой 800 кГц при требуемой индуктивности 2 мкГн и чтоб все грелось не более чем на 5-7 Вт, я с удовольствием выкину и этот дроссель и банку и намотаю на кольце.

Если кто-нибудь реально может грамотно посчитать феррит и витки, допустим несколько колец параллельно, буду очень признателен.

7 минут назад, SVET сказал:

так вы избавитесь (намного уменьшите) токи Фуко

Тут еще очень интересный аспект. Если я, допустим, разрежу банку вдоль оси, тогда практически избавлюсь от токов Фуко, но будет ли теперь банка экранировать? Задумался над этим, смотря на картинку в первом посте.

Edited by shaxel
Link to comment
Share on other sites

6 минут назад, shaxel сказал:

будет ли теперь банка экранировать?

"..клетка Фарадея.." - это по сути сетка из металла..

Link to comment
Share on other sites

2 часа назад, shaxel сказал:

Проблема в том, что банка сильно нагревалась. Особенно в середине своей длины.

Это токи Фуко вероятно. Сделайте в стенках несколько продольных разрезов.

Link to comment
Share on other sites

56 минут назад, shaxel сказал:

Тут еще очень интересный аспект. Если я, допустим, разрежу банку вдоль оси, тогда практически избавлюсь от токов Фуко, но будет ли теперь банка экранировать? Задумался над этим, смотря на картинку в первом посте.

 

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

@shaxel , если корпус экранирует как магнитопровод, эффективность его, какой бы она ни была, не пострадает, а если за счет компенсации наведенными токами, можно пустить их через медную КЗ обмотку поверх надрезанной банки.

Edited by J_Ohm
Link to comment
Share on other sites

Думаю над этим. По идее, если поле переменное, только как магнитопровод экранировать не может. По-любому будут токи наводиться, и, если посмотреть на рисунок, магнитные поля индуцируеющего и индуцируемого токов будут складываться так, что суммарное поле за пределами банки будет практически взаимокомпенсироваться. Если я все правильно нарисовал...
Короче, попробую внутри банки колец медных замкнутых впритык к стенке напаять. Если особо не поможет - дополнительно разрежу банку вдоль.

Link to comment
Share on other sites

1 час назад, shaxel сказал:

для тока 11 А частотой 800 кГц при требуемой индуктивности 2 мкГн

А если с материнки таких взять три-четыре?
image.png.c07536a6fbcae993d673882baf39f561.png

Link to comment
Share on other sites

6 часов назад, shaxel сказал:

Вы привели типичный пример дилетантского подхода
...
Это ошибочное мнение...

Вы б такими ярлыками не разбрасывались, поглядывая на всех с высоты своего величия.
Подобрать сердечник на 800 кГц - это проблема, а консервная банка из хрен-знает-какой железяки - на 800 кГц с теми же требованиями должна работать?
Вы в своей логике никакого изъяна не видите? :treaten:

Link to comment
Share on other sites

А точно при такой индуктивности ферритовый сердечник нужен? Вы пробовали посчитать тороидальную катушку БЕЗ сердечника? 

Link to comment
Share on other sites

Не то что посчитать, а она уже работает.

xxs.jpg.2e163e734e92018a863f5562248e5813.jpg

15 часов назад, J_Ohm сказал:

а если за счет компенсации наведенными токами, можно пустить их через медную КЗ обмотку поверх надрезанной банки.

Так и собираюсь сделать, вопрос только поверх банки, или внутри банки...

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
12 часов назад, Lexter сказал:

Подобрать сердечник на 800 кГц - это проблема, а консервная банка из хрен-знает-какой железяки - на 800 кГц с теми же требованиями должна работать?
Вы в своей логике никакого изъяна не видите

Не вижу. А Вы видите, потому что совершенно не разбираетесь в вопросе.
Задачи сердечника и металлической оболочки разные. Сердечник локализует магнитный поток, большая проводимость сердечника - вредный показатель. В экранирующей железной оболочке тоже концентрируется магнитный поток, но это может быть малая доля от потока сердечника. не раз читал, что при высокой частоте (но нигде не была указана граница этой высокой частоты), экранирование происходит в основном не за счет шунтирования магнитных линий, а за счет наведенных токов, поле которых компенсирует индуцирующее. В этом случае магнитные свойства оболочки практически не имеют значения, или имеют в меньшей степени, а вот проводимость, и геометрия проводящего пути выходят на первое место. Это, естественно, для ближнего поля. Для волны там уже свои аспекты в которых сильно не разбирался, такие как многочисленное переотражение на границе перепада волновых сопротивлений и прочие моменты.

Edited by shaxel
Link to comment
Share on other sites

1 час назад, shaxel сказал:

Вы видите, потому что совершенно не разбираетесь в вопросе.

Ну что ж, возможно когда-нибудь вы сами разберётесь в этом вопросе, и научитесь разделять случаи, когда экран является частью магнитной системы сердечника, а когда используется для подавления слабого остаточного поля рассеяния из-за паразитной индуктивности рассеяния. Но это уже без меня. Терпеть и ждать, пока вы научитесь вежливо общаться, не собираюсь. Ваших сообщений я больше не увижу. Включаю кнопочку "Игнор".

Link to comment
Share on other sites

1 час назад, shaxel сказал:

Не то что посчитать, а она уже работает.

Так я же про тороидальную, у которой всё магнитное поле внутри.

17 часов назад, shaxel сказал:

попробую внутри банки колец медных замкнутых

То есть ни добротность катушки не важна, ни большие потери не смущают?

Link to comment
Share on other sites

1 час назад, shaxel сказал:

вопрос только поверх банки, или внутри банки...

КЗ экранирование несколько ослабляет магнитное поле дросселя, магнитропровод - усиливает.

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

Я думал про тороид на дереве или пластмассе. Дело в том, что в моем случае на первый план выходят омические потери на рабочей частоте. Как это связано с тороидом: если надо меньшая длина провода, катушку придется делать относительно большего диаметра, тогда будет мало витков, из-за этого по внешнему диаметру тороида будут очень большие расстояния между витками, поэтому будет очень большое рассеяние даже при такой конструкции.
Вот тут более подробно про этот дроссель:

 

Edited by shaxel
Link to comment
Share on other sites

17 часов назад, ChePay сказал:

А если с материнки таких взять три-четыре?

Вот кстати крутые дроссели. Посмотрел цены на них - космос конечно. По логике, напряжение питания процессора в районе 1 В, а жрать он может и 100 и 200 Вт. Правда я не смотрел на какой частоте дрмосы процессоров работают. Но смотрел на сайте Bourns характеристики некоторые, там и на 50 МГц дроссели есть и на токи до 60А. Наверное все таки не мой вариант, они очень дорогие и под заказ везти надо.

Link to comment
Share on other sites

Если конструкция соответствует рисунку, то у тебя получился трансформатор с короткозамкнутым витком. Вот он и греется, так индукционные печки работают. Хорошо бы вместо консервной банки ферритовую трубу поставить, только где ж ее таких размеров взять. А вообще вопрос в ГУГЛе подробно рассматривается, Поискать лень? Вот, например:
http://vak.rutgers.edu/Chapters_T4/040_080 Гл.3 Экранирование электрических и магнитных полей.pdf

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Сообщения

    • Lexter : «Искажения формы сигнала будут, когда линия задержки - дисперсионная .  Но про это автор не упоминает » Дайте пожалуйста ссылочку на источник где в усилителях звуковой частоты упоминаются дисперсинные линии задержки прохождения сигнала, может и я подтянусь до вашего уровня образования... на diyaudio существует ветка в которой на протяжении более 10-ти лет обсуждали причины неуловимых искажений, но так и не пришли к каким либо выводам. Только один участник, жена которого с первой ноты ставила оценку любому усилителю (и только потом он сам он мог убедиться в ее правоте) догадался подавать на вход импульсные сигналы. Оказалось чем лучше звучал усилитель - тем меньше он искажал форму импульсного сигнала. Для тех кто хочет глубже понимать происходящие процессы предлагаю ознакомиться с приложением   Обоснование идеальной линии задержки.pdf
    • А вообще за 900$+ могли бы и ПК вставить на n100.. Понятно что производительность n100 это уровень мобильника, но скажем это больше чем у старых Core 2, но для музыки такого ПК более чем, даже Windows не нужно, можно либо Android либо Linux. https://www.pult.ru/product/setevoy-multimedia-pleer-rose-rs150b но за такое устройство возьмут ещё 500 мультов.  Выходная мощность: 2 x 75 Вт на 8 Ом вот так выглядит оверпрайс.. 
    • На халяву и уксус сладкий. А на... ныть что всё дорого, кругом одно г-о и раньше было лучше? Кабинетной крысой или на спекуляциях тоже можно деньги получать.
    • Даже простенькие 15ас213 неожиданно тяжёлые)   
    • Классика жанра. Эти платы не переживают резкого торможения. Вылетают цепи питания - а на какую глубину, уж как повезёт. Там три ступени понижения. Товарищ мой такими штуками увлекается - чинил по весне три платы ему. Во всех трёх пробиты мосфеты первой ступени, где-то до кучи входной конденсатор в КЗ был, на третьей стабилизатор второй ступени вылетел, вроде ещё какие-то проблемы были - точно уже не помню.  
    • Лучший Bluetooth это неиспользование Bluetooth. 
    • Это уже надо , соль , спички , батарейки ! Дозиметры !!!
×
×
  • Create New...