第四章屏蔽技术.ppt

第四章屏蔽技术; 屏蔽的含义;屏蔽体材料选择的原则：; 电场屏蔽;;静电放电;;;;; 2. 交变电场的屏蔽 对于交变电场的屏蔽原理，采用电路理论比较方便。干扰源与感受器之间的电场感应可以用分布电容来进行描述。干扰源与感受器之间的分布电容越大，则干扰越大。 为了减小干扰，应尽量使干扰源与感受器远离，当无法满足要求时，则需屏蔽。 屏蔽体必须选用导电性能好的材料，而且必须良好接地。一般来说，接地阻抗小于2mΩ ，比较严格的情况小要求接地阻抗小于 。若屏蔽体不接地或接地不良，将导致干扰变得更大。 如在变压器两个绕组之间加导体屏蔽板，以减小分布电容耦合干扰。; 磁场屏蔽包括静磁、低频（100KHz以下）和高频磁屏蔽（低阻抗磁场源近区感应磁场的屏蔽）。 低频磁场屏蔽的机理主要是依赖高磁导率材料（铁、硅钢片、坡莫合金等）所具有的低磁阻起磁分路作用，也就是由磁屏蔽体为磁场提供一条低磁阻通路，使屏蔽体内部空间的磁场大大减小。其屏效远不如电场屏蔽和电磁场屏蔽。在工程上抑制低频磁场干扰是一个十分棘手的问题。 ;高导磁率材料的磁旁路效果;; 应该说明的是，铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场的屏蔽。高频时铁磁材料的磁损耗很大（包括磁滞损耗和涡流损耗），从而造成线圈的Q值下降等不利因素。而且高频时铁磁材料的导磁率明显下降，其屏蔽效能也大大下降。; 高频磁场的屏蔽采用的是低电阻率的良导体材料，如铜、铝等。其屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽壳体表面产生的涡流的反磁场来抵消屏蔽体外的干扰磁场达到屏蔽的目的。 如果将良导体屏蔽体接地，则它就同时具有电场屏蔽和高频磁场屏蔽的作用。 频率在500kHz～30MHz范围内，屏蔽材料可选用铝，而当频率大于30MHz时，可可选用铝、铜、铜镀银等。 ;;磁导率随场强的变化;强磁场的屏蔽;怎样屏蔽低频磁场？;高导磁率材料; 电磁屏蔽与电场、磁场屏蔽不同。电磁屏蔽是用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种措施，电磁场在通过金属或对电磁场有衰减作用的阻挡层时，会受到一定程度的衰??，既产生屏蔽作用。其机理是电磁波在穿过屏蔽体时能量有了损耗，这种损耗可以分为两部分：反射损耗和吸收损耗。反射损耗是当电磁波入射到不同媒质的分界面时，就会发生反射，使穿过界面的电磁能量减弱。由于反射现象而造成的电磁能量损失称为反射损耗。吸收损耗是电磁波在屏蔽材料中传播时，会有一部分能量转换成热量，导致电磁能量损失，损失的这部分能量称为屏蔽材料的吸收损耗。 ; 导电媒质中电磁波的衰减，随着频率、磁导率、电导率的增大而增大。在良导体中电磁波只存在于表面。集肤深度： ;电磁屏蔽;屏蔽效能 ;实心材料屏蔽效能的计算;屏蔽设计的关键;2. 不能有直接穿过屏蔽体的导体：一个屏蔽效能再高的屏蔽机箱，一旦有导线直接穿过屏蔽机箱，其屏蔽效能就会损失99．9％(60dB)以上。但是，实际机箱上总是会有电缆穿出、穿入，至少会有一条电源电缆存在，如果没有对这些电缆进行妥善的处理(屏蔽和滤波)，这些电缆会极大的损坏屏蔽体。妥善处理这些电缆是屏蔽设计中的重要内容之一。(穿过屏蔽体的导体的危害有时比孔缝的危害更大)。 电磁屏蔽与接地无关：对于静电场屏蔽，屏蔽体是必须接地的。但是对于电磁屏蔽，屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽体接地与否无关，这是设计人员必须明确的。在很多场合，将屏蔽体接地确实改变了电磁状态，但这是由于其它一些原因，而不是由于接地导致屏蔽体的屏蔽效能发生改变。;实际屏蔽体的问题;A.孔缝的屏蔽措施;影响电阻成分的因素：影响缝隙上电阻成分的因素主要有：接触面积(接触点数)、 接触面的材料(一般较软的材料接触电阻较小)、接触面的清洁程度、接触面上的压力(压力要足以使接触点穿透金属表层氧化层)、氧化腐蚀等。 影响电容成分的因素：根据电容器的原理，很容易知道:两个表面之间的距离越近，相对的面积越大，则电容越大. 解决缝隙泄漏的措施： 1) 增加接触面的重合面积，这可以减小电阻、增加电容 2) 使用尽量多的紧固螺钉，这也可以减小电阻、增加电容 3) 保持接触面清洁，减小接触电阻 4) 保持接触面较好的平整度，这可以减小电阻、增加电容 5) 使用电磁密封衬垫，消除缝隙上不接触点 ;使用电磁密封衬垫处理缝隙;电磁密封衬垫的种类;衬垫种类;螺旋管; 很小的发光器件，如发光二极管，只需要在面板上开很小的小孔，一般不会造成什么问题。如果有问题，可以在小孔上安装一只截止波导管，用一个导光柱，也可以使用两个馈通式滤波器，将发光器件直接安装在屏蔽箱外