整流技術(shù)得廣泛應(yīng)用在系統(tǒng)中引入了更多的電磁干擾。通常情況,工程師在系統(tǒng)中引入共模濾波器以解決這個問題。一般來說,高磁導(dǎo)率的鐵氧體多用于抑制傳導(dǎo)干擾,而地磁導(dǎo)率的鐵氧體多用于屏蔽輻射干擾。納米晶磁芯在此類應(yīng)用中也表現(xiàn)出了良好的技術(shù)優(yōu)勢,并且逐漸代替了一些原本基于鐵氧體磁芯的應(yīng)用。其中的典型代表就是在嚴(yán)酷環(huán)境中需要大電流支撐的電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用。針對于納米晶磁芯的設(shè)計方法可以參考文獻(xiàn)【1】。
共模電感是一個抑制共模干擾的有效手段,并且其結(jié)構(gòu)可以簡便地適配在任意驅(qū)動系統(tǒng)的電源電纜上。流經(jīng)電機(jī)繞組和機(jī)殼的寄生電容的共模電流會被此結(jié)構(gòu)顯著地抑制。這種等效的濾波效果可以通過疊加多個共模電感磁芯來增強(qiáng),并且飽和時間和寄生電容得以相應(yīng)地增加和減小。
然而,在共模電感的應(yīng)用中如何有效地測量驗(yàn)證納米晶磁芯仍舊是一個公認(rèn)的難題。
首先,讓我們先來回顧共模電感在設(shè)計時全頻譜下的性能:器件中的勵磁電感通常負(fù)責(zé)抑制噪聲源頻率附近的干擾(<150 kHz)而漏感通常負(fù)責(zé)高頻干擾的抑制(>10 MHz);而取決于勵磁電感值和電容值的諧振峰的突出程度和相應(yīng)的溫度影響是其諧波吸收有效程度的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。
其次,納米晶材料的高飽和特性可以讓共模電感在體積壓縮的情況下提供良好的噪聲吸收能力。相比于鐵氧體器件,納米晶器件可以在維持相同感值的情況下采用較少的繞組,因而由于較小的寄生電容使其諧振峰也可以前移。此外,納米晶器件的飽和感值和漏感值都明顯較小,因而在高頻開關(guān)的工作情況下可以視作完美的磁開關(guān)。最后,納米晶材料的高居里溫度使其在熱損耗較大的電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用中能夠維持良好的熱穩(wěn)定性。
納米晶材料的優(yōu)勢已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)同,但是其作為共模電感器件的測量和量化方法仍不明確,尤其是在磁芯幾何尺寸的影響下,磁鏈和感值才是設(shè)計者關(guān)注的問題,而非傳統(tǒng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和相對磁導(dǎo)率。 并且,幾何尺寸作為器件的變量,唯有制造者才能明確和量化。因而對于器件的設(shè)計者和最終的用戶來講,制造商提供的典型值缺乏絕對的參考意義,而極限值往往又難以確定。
在本文中,針對于納米晶器件的阻尼振蕩法通過詳細(xì)的運(yùn)行描述和技術(shù)討論得以呈現(xiàn)。并且此方法的使用案例和結(jié)果討論也一同得以闡述。