20世紀后期的近30年來,隨著電子技術(shù),尤其是電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,其系統(tǒng)、裝備和各種元器件向高頻化、數(shù)字化、集成化、輕小型化、高功率密度和電子線路向低壓化方向發(fā)展已逐步成為事實。為此,這種現(xiàn)代化電子設(shè)備將不可避免地受到比以前的設(shè)備更為嚴重、復雜的雜散磁場的不良影響,即我們常說的電磁干擾(EMI),于是在產(chǎn)品(包括系統(tǒng)與元器件)設(shè)計上就出現(xiàn)了解決電磁兼容性(EMC)問題。在此,一個系統(tǒng)需要滿足如下三個原則:1)不對其它系統(tǒng)產(chǎn)生干擾;2)對其它系統(tǒng)的輻射不敏感;3)不對自身產(chǎn)生干擾。EMC系統(tǒng)的基本框圖。
圖1
所以,系統(tǒng)(設(shè)備、元器件)防止干擾的三個途徑為:1)抑制源的發(fā)射;2)盡可能使耦合路徑無效;3)使接受體對發(fā)射不敏感。磁屏蔽設(shè)計是利用后兩個原理。磁場干擾的潛在源頭是永久磁鐵、電磁鐵、載有大電流的電纜、電動機、變壓器和其它線圈元件等等。磁場產(chǎn)生的干擾影響可以通過磁屏蔽、磁隔離、轉(zhuǎn)換元件等產(chǎn)生的作用來減至最小或消除。
因為磁場通過導磁材料比它們在空氣中或其它媒質(zhì)材料中更容易被轉(zhuǎn)移,所以,“磁屏蔽”常常用具有高磁導率的磁性材料制作成環(huán)狀的或密閉的元件來“轉(zhuǎn)移”掉其鄰近的磁力線而達到目的。
屏蔽材料的磁導率、屏蔽罩的幾何形狀、材料的厚度等都影響磁屏蔽的效果,所以,磁屏蔽材料的選擇,擬掌握以下原則和因素:
1)要使外部磁場得到最大的衰減,要選用高磁導率μ的材料;
2)屏蔽的效果也是屏蔽罩材料壁厚對屏蔽罩直徑(在采用矩形屏蔽罩的情況下則為其對角線)的比率(t/D)的函數(shù);
3)如果外部磁場太高,屏蔽材料中的衰減將減小,這是因為外部磁場太高時,屏蔽材料在其中已開始接近于飽和。