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PVD (Physical Vapor Deposition)即物理气相沉积,PVD涂层即是采用物理气相沉积方法制造的表面涂层。PVD涂层的物理特性及与之相对应的优点包括:

 

● 耐高温(最高达到1200℃):不容易氧化,改善干切削和 压铸 ● 化学屏障/导热率低:可有效防止因高温导致硬质合金 刀具 ● 厚度只有1~4祄 :涂层后不影响产品最终尺寸。

 

图1MET-STiN涂层特点是改善传统的单层氮化钛涂层,变成多层,并配合高硬度的涂层,

从而提高其韧性和硬度,其硬度可高达Hv3000,比普通的氮化钛高出Hv600,

用于塑料瓶杯磨具最合适不过

PVD涂层在模具中的应用

 

◆ 五金模具

 

模具工业大致可以分为:五金模具、塑料模具、压铸模具三大类。对五金模具而言,因五金行业一般需要在金属薄片上冲孔、褶弯成型等,常用的冲压配件,如冲棒经常与被加工材料摩擦,为了延长其使用寿命,绝大多数需要表面添加涂层。

 

1、 五金冲压模具

 

五金冲压通过剪切的原理,把五金薄片冲成不同形状。根据其加工过程,磨损、塑性变型、崩角都是其破坏的机理,所以最理想的冲压模具必须同时拥有高硬度和高韧性。硬度高确保抗磨损性能好,韧性好代表抗崩角性能好。

 

基 于模具钢材的物理性能限制,例如常用的D2材料,其硬度不能超过HRc62,因此采用PVD涂层是提高表面抗磨损的最好办法,例如氮化钛PVD涂层表面硬 度可达到HRc85,对解决磨损有直接的帮助。不过,塑性变型还需要基体的硬度来承担。冲棒是冲压常用的模具,一般采用MET-TiN涂层。

 

2、五金成型模具

 

良好的五金拉伸模具要求硬度高,兼有润滑性能良好的表面。一般的冷作钢可以达到HRc62,但钢材表面润滑度低,PVD涂层可以满足这两方面的要求。MET-TiCN是很好的拉伸涂层,其硬度可达到HV3700,但摩擦系数可低于0.2。

 

 

图2 MET-STiN是很好的拉伸涂层,其硬度可达到Hv3700,

但摩擦系数可低于0.2

◆ 塑料模具

 

塑料模具由于价格比较贵,故其耐用性更加受到关注。例如所生产的塑料中带有纤维,其硬度容易磨损模具表面,或脱模时需要提高润滑的性能。PVD涂层由于其独有的润滑性及超高的硬度,可以大大改善生产过程中所遇到的上述问题。

 

1、 铍铜模具或镶件

 

铍 铜的特点是散热快,硬度最高可达洛氏硬度40,一般的铜合金无法比拟。散热快(比钢材快3倍)代表生产周期可以缩短,产量更高。铍铜价格昂贵,比一般塑料 钢材贵5倍以上,所以任何的磨损、报废或修磨的成本都很高。基于硬度无法超过洛氏硬度40,所以,表面磨损是其碰到的比较严重的问题。

 

考虑到硬度及铍铜的特性,金科公司特别为铍铜模具或镶件设计了一套完善的PVD涂层方案,提高了铍铜表面耐磨性,同时又不会降低其导热性高的特性。

 

2、 精密模具或镶件

 

现 今潮流消费性产品如数码相机、笔记本电脑、手机或PDA产品功能特别多,但外型则向娇小玲珑方向迈进,故该类产品对精密度及材料的选择等方面的要求都大为 提高。在选材方面,基于外壳的高保护性能及内部的高强度,一般采用PC+ABS+玻纤材料。而该材料对模具的磨损性或腐蚀性高,所以模具的磨损比较快,而 维修精密模具的价格也挺高。

 

此外,塑料模具一般采用低温回火,因此,所有高温处理的PVD涂层都不适合。这种情况下,MET-CrN是最好的选择。MET-CrN抗化学腐蚀能力强,而且它的硬度也不低于HV2000,足够应付塑料生产所要求的硬度,是塑料模具最佳的选择。

 

 

图3MET-STiN抗化学腐蚀能力强,而且它的硬度也不低于Hv2000,

足够应付塑料生产所要求的硬度,使塑料磨具最佳的选择

而精密模具镶件的特点是误差小、深槽多,要做到不变形及涂层的均衡并不容易。金科对塑料模具的应用了如指掌,确保MET-CrN涂层为客户解决模具磨损的问题。

 

3、 含尼龙或大批量生产模具

 

1) 透明塑料瓶是典型大批量生产的制品,其模具在高速生产的情况下,对表面的要求特别高。例如:表面硬度高、抛光至镜面及脱模能力良好等。一般欧美生产商都乐 意采用PVD涂层处理来增强模具表面的硬度,且提高润滑脱模能力。由于PVD涂层的高硬度及润滑性能良好,因此能缩短生产周期,提高产量。

 

2) 现今汽车制造商正想方设法在不影响安全、质量的情况下,不断降低汽车的总重量,从而达到省油的目的。工程塑料质轻且强度高,是汽车零部件的良好材料。但如 果碰到生产诸如尼龙或加玻纤的工程塑料产品时,不管是什么类型的模具钢材,其表面磨损都特别厉害。为了延长使用寿命,一般欧美汽车生产商均愿意采用PVD 涂层。无锡一家大型汽车配件模具及制品生产商知道PVD涂层的好处后,其所有生产尼龙汽车配件的模具均采用了PVD涂层,从而提高了模具的使用寿命。

 

◆ 压铸模具

 

压 铸模具的生产条件最严苛,在高温的金属溶液,通过高压力注射,并且模具表面不停的热涨冷缩,导致压铸模具的使用寿命很短,在生产时不停的需要修模、维护。 PVD涂层可以解决部分压铸模具碰到的问题,但延长其寿命的效果比刀具要相对差些。金科针对此问题研发了PVD涂层前处理的新技术,在改善液体金属粘模和 热龟裂方面取得一定成绩。

 

对PVD涂层特性的几点认识

 

◆ PVD涂层加工增加了模具制造成本,为何说降低了生产成本呢?

 

涂层是增加制造模具的成本,约占模具总成本的10%以下。但如果以生产每一件制品的总成本计算的话,由于涂层的功效,延长了模具的寿命、脱模容易、停机维修模具减少等,把生产量提升一倍或缩短生产时间,那么每一件产品的生产成本肯定降低很多。

 

◆ PVD涂层硬度很高,那么基体钢材就不需要提高硬度了?

 

这 个观念是完全错误的。PVD涂层只是表面一层很薄的(1~4祄)金属陶瓷涂层,它主要是提高表面硬度,增强表面耐磨性,主要是针对平行的摩擦,所以基体的 硬度是非常重要的。如果冲压模具的硬度达不到HRc60以上,基体就好像“豆腐”一样,马上会产生塑性变型。因此,不应该因为加了涂层便降低基体的硬度。

 

◆ 任何材料都可以做PVD涂层吗?

 

PVD涂层是在高真空、高温(约400℃)的状态下进行处理的,如在这温度下便溶化或释放金属气体的话(例如:锌),便不能做PVD涂层。一般的模具钢和硬质合金并不存在这样的问题。

 

◆ 准备进行PVD涂层处理的模具,必须提供哪些技术参数?

 

PVD涂层是在高真空、高温(约400℃)的状态下进行处理的。大多数情况下,模具钢材必须通过热处理才可以把硬度提高到使用环境。所以,回火温度是其中一个重要的参数。如涂层加工等的处理温度超过其回火温度,钢材的晶体马上受到影响。

 

◆ 涂层是否越厚越好?

 

涂层越厚其耐磨时间当然越长,但基于PVD涂层厚度与基体的结合力成反比的关系,所以两者衡量之下,PVD涂层不能太厚。经验证明,1~4祄是最适合的涂层厚度。

 

◆ 加涂层后,为何模具的使用寿命并没有太大的改善?

 

模 具磨损后,一般的模具使用者马上采用涂层,希望单纯的依赖涂层便提高模具的使用寿命,但使用后发现并没有太大的改善。为什么?其实模具加工和生产产品过程 涉及很多技术参数,其中包括:模具的设计是否复杂;模具材料:硬度、碳化物数量/大小/硬度、韧性/延展性、淬透性;热处理:奥氏体化温度/时间、淬火介 质、回火温度/时间;模具制作:机械加工、电火花加工、 研磨加工、抛光、补焊;被加工材料:硬度、延展性、厚度;生产状态:模具间隙、 润滑油、冲压速度等。所以要改善生产效果,必须从模具设计、材料选择、加工模具过程、热处理、被加工材料特性等各方面一并考虑,寻找整个生产过程中最大的 技术缺点,且就涂层的特点加以配合,方可达到涂层延长模具使用寿命的效果。

 

◆ PVD涂层和镀铬、镀镍的原理是否相同?

 

镀铬和镀镍是通过普通的电解原理制造的涂层,但PVD涂层是通过等离子体的沉积技术。PVD涂层可以在1~4祄的范围,而电镀工艺绝对无法达到这样的范围。镀铬的硬度约为HRc70,而PVD涂层硬度可达到HRc85以上。

 

◆ PVD涂层的摩擦系数说明了什么?它是否等同于润滑性?

 

表面润滑性能与摩擦系数和光洁度有关。摩擦系数只能部分反映其润滑性,而涂层与工件之间真正的润滑性还需要由被涂的工作面的光洁度来决定。一般情况下,涂层后的光洁度等于或小于该被涂工件的表面光洁度。所以涂层不可能改善被涂工件的光洁度,只可以改善其摩擦系数。

 

PVD涂层在模具行业的应用潜力巨大

PVD 表面涂层在华南地区的模具生产商中已广泛应用,他们认同PVD涂层可以延长模具寿命,从而降低生产成本的事实。另一方面,有数据显示:华东、中南地区所生 产的压铸组件超过70%,年产值约合480亿元人民币。随着国内模具的逐步高品质化,模具对PVD表面涂层处理的需求将不断增加,潜力巨大。

 

 

引用出處: 

http://www.jdzj.com/Article/200911/20091127141950_68701.html

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超薄件一般是指厚度比小於1/20的工件。超薄刀具在刀具熱處理行業中是一種很難加工的產品。但做為全國複雜刀具生產大型定點廠家,我們在生產過程中卻經常遇到這種超薄刀具。根據以往經驗,在通常情況下超薄刀具熱處理工藝操作如下:

  裝爐:

  箱式爐?采用平放於爐底,且注意爐底是否平整

  鹽浴爐?將產品垂直吊掛在爐中

  加熱溫度的選擇:

  適當提高淬火溫度,以增加淬火後殘餘奧氏體含量。由於奧氏體的比體積較馬氏體組織小,可部分抵消由於組織轉變所引起的淬火畸變;同時奧氏體的塑性好有利於淬火後熱校直。

  淬火過程熱校直:

  利用冷卻過程的“相變超塑性”直接進行校直,且使用專用卡具在每片產品間加入墊片,加壓夾持。如圖1、圖2 所示為密齒鋸片簡圖及所使用的卡具。

  回火:

  回火過程始終夾持在專用卡具中。

  使用該熱處理工藝我們曾經大量生產過密齒鋸片等超薄刀具,但經常出現碎裂現象。這就給生產造成不少損失。

  隨 著各行業生產的發展,企業間的競爭加強,不僅刀具產量加大,刀具內在質量的提高、成本的降低以及刀具複雜度都上升到一個新高度。超薄刀具也是這樣, 其中,葉根銑刀就是一個極具代表性的個例。它不僅是一種超薄件,而且其有效尺寸變化極多,刀具精度也很高,這都增加了產品的熱處理難度。其外觀示意簡圖 (見圖3) 。由於其形狀複雜,如按以往經驗生產,除所需卡具製作難度大外,其產品批次少,造成卡具使用率低,也使卡具成本提高。同時,由於該產品加工難度大,如出現 碎裂勢也會造成刀具成本加大。為此,我們依據熱處理原理,根據以往工作經驗大膽製定了新的工藝方案。

 

  1 技術要求及熱處理工藝

  技術要求:

  材料:W9Mo3Co4V

  規格:f240×6(mm)

  硬度:64~66HRC

  平麵度:≤0.4mm

  設備:

  中溫鹽浴爐(800 ℃~900 ℃)

  高溫鹽爐(1200 ℃~1290 ℃)

  2-3-5 鹽浴爐(550 ℃~650 ℃)

  低溫硝鹽爐(280 ℃~290 ℃)

  淬火卡具(見圖4)

  回火筐(見圖5)

  工藝路線:

  裝卡?中溫預熱?高溫加熱?2-3-5分級?低溫硝鹽?熱清洗?校直?裝筐回火(三次) ?清洗?校直?防鏽處理?檢查

  工藝:

  預熱:850 ℃~900 ℃  6 分鍾

  最後加熱:1220 ℃  3 分鍾

  冷卻:580 ℃~620 ℃  3 分鍾

  270 ℃~280 ℃  120 分鍾

  回火:560 ℃  60 分鍾(三次)

  2 減少畸變的措施

  裝卡:

  淬火?垂掛卡具上回火?裝專用回筐

  適當降低淬火溫度:

  選 擇在W9Mo3Cr4V鋼正常淬火溫度下還低5 ℃,主要是為了降低碳在奧氏體中的溶解度,以降低奧氏體的晶粒尺寸。這樣的效果: ①減小了奧氏體向其他組織轉變時產生裂紋的可能性。②降低組織轉變時體積比③組織轉速度有所提高④使貝氏體轉變開始點溫度升高,從而增大貝氏體的轉變量。

  采用等溫淬火:

  其轉變產物為??下貝氏體(30%) 殘餘奧氏體 剩餘碳化物從而減小變形量,同時也易於校直(殘餘奧氏體和下貝氏體韌性都較好) 。

  淬火後采用熱校直:

  由於此時刀具組織為殘餘奧氏體,下貝氏體易於校直。

  回火時采用專用筐:

  其有利於①刀具自重減小變形②筐外架保護刀具,減小與其它產品碰撞。

  3 小結

  采用上述工藝操作後,此次葉根銑刀的熱處理工序達到工藝要求。後經數次刀具生產實驗,例:規格240×8(mm)錯齒三麵刃銑刀的熱處理,其效果亦良好。即本工藝針對小批量超薄刀具效果良好。

引用出處:

http://www.driveryes.com/bbs/archiver-big5/tid-23642.html

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一度专指钢中奥氏体在珠光体和马氏体转变温度之间的转变。这种转变可发生在等温或连续冷却过程中。转变产物为贝氏体。近来在非铁合金中也发现有类似钢中的贝氏体型转变(见固态相变、过冷奥氏体转变图)。

1930 年达文波特(E.S.Davenport)和贝茵(E.C.Bain)首次观察到钢经中温等温转变后相变产物的金相组织形态,后人为了纪念贝茵的功绩,将 这种组织定名为“贝氏体”(Bainite)。1939年梅尔(R.F.Mehl)又把在较高温度和较低温度形成的不同形态贝氏体分别称为上贝氏体和下贝 氏体。由于对贝氏体相变的本质了解不够,贝氏体尚无统一的定义。

贝氏体形貌 在经表面抛光的试样上,贝氏体形成后,可出现表面浮突。(图1)。按一般合金钢的等温转变图(图 2),上贝氏体是奥氏体在C曲线中贝氏体区(A+B)上部温度范围内的转变产物,其光学显微组织呈羽毛状(图3a),故称羽状贝氏体。典型的上贝氏体电子 显微镜的金相组织由板条状贝氏体铁素体(Ba-Fe)和分布其间的断续的渗碳体 (Fe3C)组成(图3b)。如果 Ba-Fe 间分布着条(片或膜)状奥氏体或马氏体/奥氏体(M/A)岛(图3c、d),则是转变不完全的上贝氏体。贝氏体铁素体(Ba-Fe)是含碳量极低的固溶 体,并且具有一数量的位错。贝氏体转变时,Ba-Fe在奥氏体的一定结晶(惯析)面上首先形成。 

 

贝氏体相变

贝氏体相变

贝氏体相变

下 贝氏体是奥氏体在 C曲线(图2)中贝氏体区 (A+B)下部温度范围的转变产物,其光学金相显微组织呈针状(图4a),故又称针状贝氏体。电了显微镜的金相组织表现为在贝氏体铁素体Bα-Fe片内一 定的结晶(惯析)面上分布着与其长轴呈55°~60°方向排列的碳化物(图4b),这些碳化物或是Fe3C型,或是ε型。与上贝氏体相比,下贝氏体的 Ba-Fe碳含量过饱和程度较高,位错密度较大。当下贝氏体转变时,Ba-Fe也在奥氏体的一定结晶(惯析)面上首先形成。在低碳合金钢中,奥氏体在略高 于马氏体点(Ms)温度区的转变产物为平行的Ba-Fe板条内分布着约与其长轴呈 60°方向排列的碳化物(图4c),虽就碳化物形貌而言可属下贝氏体;但根据贝氏体铁素体的惯析面,它应归属上贝氏体。 

 

 

贝氏体相变

“粒状贝氏体”通常认为是在铁素体基体上分布着一定数量的小岛(图5)。粒状贝氏体的小岛可能是:碳化物和铁素体,马氏体,奥氏体,或马氏体和奥氏体(M/A);在低碳合金钢中的小岛大多数为M/A。 

 

 

贝氏体相变

对 钢的力学性能的影响 回火后马氏体的综合机械性能相比较,在等(抗拉或屈服)强度的条件下,典型的上贝氏体(图3b)由于存在粗大的片状Fe3C的缘故,性能较差;非典型的上 贝氏体(图3c、d),特别是条(片或膜)或岛中以奥氏体为主时,其性能并不差。下贝氏体由于 Ba-Fe板条和碳化物较细小,故其性能良好。生产上常采用贝氏体等温淬火的方法,既获得良好的性能,又减少了淬火变形或破裂。50年代以后又用合金化的 方法使钢空冷为贝氏体组织(贝氏体型钢),除具有良好的力学性能、减少了变形或破裂外,还具有优异的焊接性能。

相变机理 关于贝氏体转变机理,尚存在争议。争论的焦点在于相变是属切变型还是属扩散型。持“切变”论点的学者们认为 Ba-Fe是以“切变”方式形成,并与母相奥氏体(A)保持共格关系,与马氏体转变相似,由于切变的原因而引起表面浮突。在转变的过程中铁原子只作有秩序 协同迁移以改建晶体点阵类型,而无扩散运动。碳原子则在 Ba-Fe和A间通过扩散重新分配。在高温度区碳原子扩散比较容易,于是在 Ba-Fe板条间形成Fe3C片,奥氏体条(片或膜)或有秩序排列的M/A岛(图3b、c、d),组成上贝氏体。低温度区由于碳原子扩散困难,往往在 Ba-Fe 片 (或板条)内沉淀为有方向性排列的碳化物,于是组成下贝氏体(图4 b、c)。贝氏体转变时伴随着碳原子的扩散,所以其转变速率较马氏体转变缓慢。持“扩散”论点的则认为表面浮突并不意味着切变,他们用热离子发射电子显微 镜方法研究了上贝氏体的 Ba-Fe形成过程与先共析铁素体长大相似,从而提出“台阶”机制(图6),即 Ba-Fe在一定结晶(惯析)面上形核后,其宽面和奥氏体(A)保持半共格,而且界面上为不动位错,界面移动较困难;端面铁原子则为无序分布,在碳原子扩 散离开后可自由端向生长(图6实箭头方向),由于位错的攀移而形成新台阶(图6中b),随后又端向生长,于是 Ba-Fe/A界面发生迁移(图6空箭头方向),使贝氏体长大。下贝氏体也应是“台阶”机制生长,这在中国已有实验结果证明。

 

贝氏体相变

钢中贝氏体转变具有以下公认的特性:①有表面浮突效应;②碳原子进行扩散;③较马氏体转变速度缓慢;④新、旧相间有一定的对应的晶体学关系和惯析面(见马氏体相变)。

合 金元素的影响 合金钢中某些合金元素能使过冷奥氏体转变图(C曲线)中的珠光体(或珠光体+铁素体)区和贝氏体区分为各自独立的C曲线(图2)。有些合金元素(Cr、 W、V等)能减小碳的扩散系数,另一些合金元素(C、Ni、Mn等)降低临界点和减少相变自由能,致使贝氏体转变速度减慢,孕育期增长。又有一些合金元素 (Mn和微量B)能明显抑止先共析铁素体(F)的析出,合金元素Mo、W则能显著推迟珠光体 (P)转变,但对贝氏体转变影响较小。利用Mn或Mo-B合金化,可使低碳钢的(F+P)区孕育期延长,而贝氏体的孕育期无明显改变,贝氏体鼻部相应地突 出出来(图2),空冷后易获得贝氏体,这类合金可称贝氏体型钢。

非铁合金中的贝氏体转变 在非铁合金的相变中也有类似钢中的贝氏体转变,如黄铜(约40%Zn)在固溶化后,于一定温度等温处理一定时间,便有条状新相从β基体中沉淀,它的Zn含 量高于α/β相间平衡状态下的α相中的Zn含量。若延长保温时间,Zn原子从新相中脱溶而扩散进入β基体中。新相在β相一定结晶(惯析)面上形核,生长速 度缓慢,且呈表面浮突效应,具有钢中贝氏体型转变的特性。

 

引用出處: 

 

H.F.Hehemann, K.R.Kisman & H.I.Aaranson, Met. Trans.,3(1972),p.1077.

参考书目

柯俊:金属物理及检验,《中国科学院1954年金属研究工作报告会会刊》第五分册,科学出版社,北京,1955。

 

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共模电感的作用

 

 

     共模电感(Common modeChoke),也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中,共模电感也是起 EMI(ElectroMagnetic Interference 电磁干扰)滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。PC板卡上的芯片在工作过程中既是一个电磁干扰对象,也是一个电磁干扰源。总的来 说,我们可以把这些电磁干扰分成两类:串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。以主板上的两条PCB走线(连接主板各元件的导线)为例,所谓串模干 扰,指的是两条走线之间的干扰;而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。

共模电感工作原理

 

 

为什么共模电感能防EMI?共模电感工作原理是什么呢?要弄清楚这些问题,我们需要从共模电感的结构开始分析。

 

共 模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感 时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电 流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波 的目的。

 

事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则La和C1,Lb和C2就构成两组低通滤波器,可 以使线路上的共模EMI信号被控制在很 低的电平上。该电路既可以抑制外部的EMI信号传入,又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号,能有效地降低EMI干扰强度。

 

现在国内生产的一种小型共模电感,采用高频之杂讯抑制对策,共模扼流线圈结构,讯号不衰减,体积小、使用方便,具有平衡度佳、使用方便、高品质等优点。广泛使用在双平衡调音装置、多频变压器、阻抗变压器、平衡及不平衡转换变压器...等。

 

 

还 有一种共模滤波器电感/EMI滤波器电感采用铁氧体磁心,双线并绕,杂讯抑制对策佳,高共模噪音抑制和低差模噪声信号抑制,低差模噪声信号抑制干扰 源,在高速信号中难以变形,体积小、使用方便,具有平衡度佳、使用方便、高品质等优点。广泛使用在抑制电子设备EMI噪音、个人电脑及外围设备的 USB线路、DVC、STB的IEEE1394线路、液晶显示面板、低压微分信号...等。

 

引用出處:

http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/595/cid/1

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共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中,共模电感也是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

 

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共模电感

 

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共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中,共模电感也是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

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目录

  • 1 基本简介
  • 2 性能特点
  • 3 工作原理
  • 4 共模扼流圈
  • 5 漏感简述
  •  

 

共模电感 - 基本简介

共模电感成品展示

共 模电感在日常生活中最常见的就是计算机应用中,计算机内部的主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路,它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰,这 就是EMI。EMI还会通过主板布线或外接线缆向外发射,造成电磁辐射污染,不但影响其他的电子设备正常工作,还对人体有害。

PC板卡上的 芯片在工作过程中既是一个电磁干扰对象,也是一个电磁干扰源。总的来说,我们可以把这些电磁干扰分成两类:串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。 以主板上的两条PCB走线(连接主板各元件的导线)为例,所谓串模干扰,指的是两条走线之间的干扰;而共模干扰则是两条走线

共模电感

和 PCB地线之间的电位差引 起的干扰。串模干扰电流作用于两条信号线间,其传导方向与波形和信号电流一致;共模干扰电流作用在信号线路和地线之间,干扰电流在两条信号线上各流过二分 之一且同向,并以地线为公共回路。如果板卡产生的共模电流不经过衰减过滤(尤其是像USB和IEEE 1394接口这种高速接口走线上的共模电流),那么共模干扰电流就很容易通过接口数据线产生电磁辐射——在线缆中因共模电流而产生的共模辐射。美国 FCC、 国际无线电干扰特别委员会的CISPR22以及我国的GB9254等标准规范等都对信息技术设备通信端口的共模传导干扰和辐射发射有相关的限制要求。为了 消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰,我们必须合理安排滤波电路来过滤共模和串模的干扰,共模电感就是滤波电路中的一个组成部分。

共 模电感实质上是一个双向滤波器: 一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。我们常见的共模电感的内部 电路示意图,在实际电路设计中,还可以采用多级共模电路来更好地滤除电磁干扰。此外,在主板上我们也能看到一种贴片式的共模电感,其结构和功能与直立式共 模电感几乎是一样的。

共模电感 - 性能特点

共模电感

具有极高的初始导磁率,在地磁场下具有大的阻抗和插入损耗,对若干扰具有极好的抑制作用,在较宽的频率范围内呈现出无共振插入损耗特性。

高初始导磁率:是铁氧体的5-20倍,因而具有更大的插入损耗,对传导干扰的抑制作用远大于铁氧体。

高饱和磁感应强度:比铁氧体高2-3倍。在电流强干扰的场合不易磁化到饱和。

卓越的温度稳定性:较高的居里温度,在有较大温度波动的情况下,合金的性能变化率明显低于铁氧体,具有优良的稳定性,而且性能的变化接近于线性。

灵活的频率特性:而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的频率特性。通过不同的制造工艺,配合适当的线圈炸熟可以得到不同的阻抗特性,满足不同波段的滤波要求,使其阻抗值大大高于铁氧体。

应用范围:电网共模干扰滤除和电子设备和电子仪器抗冲击干扰。

共模电感 - 工作原理

共模电感各种型号展示

共 模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电 流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于 共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果, 以此衰减共模电流,达到滤波的目的。事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则La和C1,Lb和C2就构成两组低通滤波器,可以使线 路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。该电路既可以抑制外部的EMI信号传入,又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号,能有效地降低EMI干扰 强度。

 

漏感和差模电感

对理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通 都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生 磁通泄漏,并形成差模电感。因此,共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能 力。在滤波器的设计中,我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中,仅安装一个共模电感,利用共模电感的漏感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作 用。有时,还要人为增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。在一些主板上,能看到共模电感,但是在大多数主板上,都会发现省略了 该元件,甚至有的连位置也没有预留。不可否认,共模电感对 主板高速接口的共模干扰有很好的抑制作用,能有效避免EMI通过线缆形成电磁辐射影响其余外设的正常工作和我们的身体健康。但同时也需要指出,板卡的防 EMI设计是一个相当庞大和系统化的工程,采用共模电感的设计只是其中的一个小部分。高速接口处有共模电感设计的板卡,不见得整体防EMI设计就优秀。所 以,从共模滤波电路我们只能看到板卡设计的一个方面,这一点容易被大家忽略,犯下见木不见林的错误。只有了解了板卡整体的防EMI设计,我们才可以评价板 卡的优劣。

共模电感 - 共模扼流圈

共模电感实物展示

滤 波器设计时,假定共模与差模这两部分是彼此独立的。然而,这两部分并非真正独立,因为共模扼流圈可以提供相当大的差模电感。这部分差模电感可由分立的差模 电感来模拟。为了利用差模电感,在滤波器的设计过程中,共模与差模不应同时进行,而应该按照一定的顺序来做。首先,应该测量共模噪声并将其滤除掉。采用差 模抑制网络(Differential Mode Rejection Network),可以将差模成分消除,因此就可以直接测量共模噪声了。如果设计的共模滤波器要同时使差模噪声不超过允许范围,那么就应测量共模与差模的 混合噪声。 因为已知共模成分在噪声容限以下,因此超标的仅是差模成分,可用共模滤波器的差模漏感来衰减。对于低功率电源系统,共模扼流圈的差模电感足以解决差模辐射 问题,因为差模辐射的源阻抗较小,因此只有极少量的电感是有效的。 尽管少量的差模电感非常有用,但太大的差模电感可以使扼流圈发生磁饱和。可根据公式(2)作简单计算来避免磁饱和现象的发生。

 

用LISN原理测量共模扼流圈饱和特性的方法 

测 量共模线圈磁芯(整体或部分)的饱和特性通常是很困难的。通过简单的试验可以看出共模滤波器的衰减在多大程度上受由60Hz编置电流引起的电感减小量的影 响。进行此项测试需要一台示波器和一个差模抑制网络(DMRN)。首先,用示波器来监测线电压。按如下方法从示波器的A通道输入信号,将示波器的时间基准 置为2ms/div,然后将触发信号加在A通道上,在交流电压达 到峰值时会有线电流产生,此时滤波器效能的降级是意料中的事情。差模抑制网络(DMRN)的输入端连接到LISN,输出端用50的阻抗进行匹配且与示波器 的B通道相连。当共模扼流圈工作在线性区时,在输入电流波动期间,B通道监测到的发射增加值不超过6—10dB。为此测试在示波器上显示的结果,上面的曲 线为共模发射;下面的曲线为线电压。在线电压峰值期间,桥式整流器正向导通且传送充电电流。

示波器上显示的由于60Hz充电电流引起的共模扼流圈的降级

 

 

示波器上显示的由于60Hz充电电流引起的共模扼流圈的降级

如 果共模扼流圈达到饱和,那么在输入浪涌增加时,发射将会增加。如果共模扼流圈达到强饱和,发射强度与不加滤波器时的情况是一样的,也就是说很容易达到 40dB以上。这些实验数据可用其他方法来解释。发射最小值(线电流为0的时候)是滤波器无偏置电流时表现出来的效果。峰值发射与最小发射的比率,即降级 因子,用来衡量线电流偏移量对滤波器实际效果的影响。降级因子较大表明共模扼流圈磁芯完全没有得到恰当的使用,较好的滤波器的“固有降级因子”差不多在2 —4之间。它是由两种现象产生的:第一,60Hz充电电流引起的电感减小(如上所述);第二,桥式整流器的正向及反向导通。共模发射的等效电路由一个阻抗 约为200pF的电压源、二极管阻抗和LISN的共模阻抗组成,如图2所示。当桥式整流器正向偏置时,在源阻抗、25和LISN共模阻抗之间会产生分压现 象。当桥整流器反向偏置时,在源阻抗、整流桥反偏电容、LISN之间产生分压现象。当二极管整流桥反向偏置电容较小时,对共模滤除有一定效果。当整流桥正 向偏置时则对共模滤除没有影响。

共模电感

共模辐射等效电路

由于产生了分 压,固有降级因子的预期值为2左右。实际值的变化相当大,主要取决于源阻抗和二极管整 流桥反向偏置电容的实际大小。在Flugan发明的一个电路中,正是应用这个原理来减小镇流器的传导发射的。用电流原理测量共模扼流圈饱和特性的方法。如 果测试人员相当谨慎,那么就可以采取类似MIL-STD-461中的测试装置来检测共模扼流圈的饱和特性。这个原理的应用如下:测试时采用两只电流探头, 低频探头监测线电流,高频探头仅测量共模发射电流。线电流监视器作为触发源。不过,使用电流探头的一个隐患是差模电流衰减是管芯内绕组导线对称性的函数。 如果精心合理安排绕线布局的话,30dB左右的差模电流衰减是 能够得到的。即使达到这个衰减值,测得的差模分量也可能超过预期的共模分量值。可用如下两项技术来解决这一问题:第一,将一只6kHz转折频率的高阶高通 滤波器与示波器串联(注意应用50的终端阻抗进行匹配)。第二,在每只10μF的电容与电源总线之间接入一根导线。为了测量共模辐射,电流探头应夹在这些 载有极小线电流的导线近旁。

共模电感

共模扼流圈内存在的差模与共模磁通

为了快速且浅显地介绍共模扼流圈的作用,可考虑采用以下论述:“共模扼流圈管芯两侧的磁场相互抵消,因此不存在磁通使管芯饱和。”尽管这种论述对共模扼流圈作用的直觉叙述具体化了,但实质上并非如此。

参考以下围绕麦克斯韦方程所进行的讨论:

1、假设电流密度J产生磁场H,那么就可得出结论:附近的另一个电流不会抵消或阻止磁场或者是由此而产生的电场。

2、同样一个相邻的电流可以导致磁场路径的改变。

3、在环形共模电感的特殊场合中,每条引线中的差模电流密度可假定是相等的,且方向相反。所以由此而产生的磁场必定在环形磁芯周边上的总和为0,而在其外部则不为0。

磁芯的作用就好像它在线圈绕组的间隙处裂为两半时所表现出来的效果一样。每个绕组在环形线圈一半的区域内产生磁场,意指穿过空气的磁场必定会形成自封闭回路,图3是环形磁芯和差模电流磁路的示意图。 

共模电感 - 漏感简述

 

漏感的重要性

紧 密绕制,且绕满一周的环形线圈,即使没有磁芯, 其所有磁通都集中在线圈“芯”内。但是,如果环形线圈没有绕满一周,或者绕制不紧密,那么磁通就会从芯中泄漏出来。这种效应与线匝间的相对距离和螺旋管芯 体的磁导率成正比。共模扼流圈有两个绕组,这两个绕组被设计成使它们所流过的电流沿线圈芯传导时方向相反,从而使磁场为0。如果为了安全起见,芯体上的线 圈不是双线绕制,这样两个绕组之间就有相当大的间隙,自然就引起磁通“泄漏”,这即是说,磁场在 所关心的各个点上并非真正为0。共模扼流圈的漏感是差模电感。事实上,与差模有关的磁通必须在某点上离开芯体,换句话说,磁通在芯体外部形成闭合回路,而 不仅仅只局限在环形芯体内。如果芯体具有差模电感,那么,差模电流就会使芯体内的磁通发生偏离零点,如果偏离太大,芯体便会发生磁饱和现象,使共模电感基 本与无磁芯的电感一样。结果,共模辐射的强度就如同电路中没有扼流圈一样。差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出:

共模电感

 

式中,是芯体中的磁通变化量,Ldm是测得的差模电感,是差模峰值电流,n为共模线圈的匝数。由于可以通过控制B总,使之小于B饱和,从而防止芯体发生磁饱和现象,有以下法则:

共模电感

 

式 中,是差模峰值电流,Bmax是磁通量的最大偏离,n是线圈的匝数,A是环形线圈的横截面积。Ldm是线圈的差模电感。共模扼流圈的差模电感可以 按如下方法测得:将其一引腿两端短接,然后测量另外两腿间的电感,其示值即为共模扼流圈的差模电感。共模扼流圈能发挥一定的作用是由于μcm比μdm大好 几个数量级的缘故,因为共模电流通常很小,可以通过使L/D保持在较低值来获得更小的μdm。为了得到共模电感,同时又要使差模电感最小,最好是采用横截 面积较大的磁芯绕制成多匝线圈。采用较大的螺旋管磁芯,也并非一定要这样的磁芯,可在共模扼流圈内并入有效的差模电感。因为差模磁通是远离磁芯(环形结 构)的,因此可能会产生极强的辐射。尤其是滤波器安装在PCB板上的情况下,这种辐射可以耦合到电源线,使传导发射增强。当磁性材料被带到场内时(例如, 环形磁芯放置在铁壳里),差模磁导率就可能会显著地增加,从而由于差模电流而导致磁芯的饱和。

无辐射共模扼流圈结构  为了实现有效的滤波器设计,磁通离开磁芯引起的辐射问题必须予以解决。其办法有是将差模磁通限制在磁性结构物体中(壶形铁芯),或者是为差模磁通(E形铁芯)提供一条高磁导率的路径。

 

壶形铁芯结构 如果共模扼流圈采用壶形铁芯结构,那么就需两个绕轴。示意出了壶形铁芯窗格里的两组线圈及其产生的磁通路径。同时也表明了同一结构条件下的差模磁通路径。

共模壶形铁芯电感中的磁路

 

 

共模壶形铁芯电感中的磁路 注意第一组,所有的磁通均在铁芯内部。正是由于这种结构,从铁芯外表面到其中心垂直隔板间的空气隙长度决定了纯磁阻的大小。使用磁导率大于10的垫圈后, 就可以通过改变垫圈(其值等于空气隙长度)内外半径的大小来控制纯磁阻。壶形铁芯的差模电感、共模扼流圈可按如下公式计算:

壶形铁芯的差模电感、共模扼流圈计算方法

 

 

 

壶形铁芯计算差模电感时的具体尺寸  减小差模路径上的磁阻将使差模电感增加。使用这种共模扼流圈的最显著的优点就在于壶形铁芯具有固有的“自屏蔽”特性。

壶形铁芯计算差模电感时的具体尺寸

 

E形铁芯结构  有一种共模扼流圈,它比环形磁芯线圈更易绕制,但比壶形铁芯线圈的辐射更厉害,E形铁芯线圈。共模磁通将外部引线上的两组线圈都联系在一起了。为了获得较 高的磁导率,在外部引线上应没有空气隙。另一方面,差模磁通将外部引线和中心引线联系起来。差模路径中的磁导率可以通过使中心引线彼此隔开来取得,中心引 线是产生辐射的主要区域。

共模电感 - 产品设计

共模电感在计算机中的应用

主板Layout(布线)设计

对 优秀的主板布线设计而言,时钟走线大多会采用屏蔽措施或者靠近地线以降低EMI。对多层PCB设计,在相邻的PCB走线层会采用开环原则,导线从一层到另 一层,在设计上就会避免导线形成环状。如果走线构成闭环,就起到了天线的作用,会增强EMI辐射强度。信号线的不等长同样会造成两条线路阻抗不平衡而形成 共模干扰,因此,在板卡设计中都会将信号线以蛇形线方式处理使其阻抗尽可能的一致,减弱共模干扰。同时,蛇形线在布线时也会最大限度地减小弯曲的摆幅,以 减小环形区域的面积,从而降低辐射强度。在高速PCB设计中,走线的长度一般都不会是时钟信号波长1/4的整数倍,否则会产生谐振,产生严重的EMI辐 射。同时走线要保证回流路径最小而且通畅。对去耦电容的设计来说,其设置要靠近电源管脚,并且电容的电源走 线和地线所包围的面积要尽可能地小,这样才能减小电源的波纹和噪声,降低EMI辐射。当然,上述只是PCB防EMI设计中的一小部分原则。主板的 Layout设计是一门非常复杂而精深的学问,甚至很多DIYer都有这样的共识:Layout设计得优秀与否,对主板的整体性能有着极为重大的影响。

 

主板布线的划断

共模电感

如 果想将主板电路间的电磁干扰完全隔离,这是绝对不可能的,因为我们没有办法将电磁干扰一个个地“包”起来,因此要采用其他办法来降低干扰的程度。主板 PCB中的金属导线是传递干扰电流的罪魁祸首,它像天线一 样传递和发射着电磁干扰信号,因此在合适的地方“截断”这些“天线”是有用的防EMI的方法。“天线”断了,再以一圈绝缘体将其包围,它对外界的干扰自然 就会大大减小。如果在断开处使用滤波电容还可以更进一步降低电磁辐射泄露。这种设计能明显地增加高频工作时的稳定性和防止EMI辐射的产生,许多大的主板 厂商在设计上都使用了该方法。“断开”的设计用来阻止电磁干扰借这些接口向外传送形成电磁辐射,电路板上的亮线清晰可见。尤其是USB接口部分采用该设计 后,可在很大程度上大大改善EMI电流向外辐射的可能。

主板接口的设计

不 知大家是否注意到,现在的主板都会附送一块开口的薄铁挡片,其实这也是用来防EMI的。虽然现在的机箱EMI屏蔽性能都不错,但电磁波还是会从机箱表面的 开孔处泄漏出来,如PS/2接口、USB接口以及并、串口等的开口处。孔的大小决定了电磁干扰的泄露程度。开口的孔径越小,电磁干扰辐射的削弱程度越大。 对方形孔而言,L就是其对角线长度。使用了挡片之后,挡片上翘起的金属触片会和主板上的输入输出部分很好地通过机箱接地,不

共模电感--可调电感

但 衰减了EMI,而且减小了方孔的尺寸,进一步缩小L值,从而可以更有效地屏蔽电磁干扰辐 射。上述三点只是主板设计中除电路设计之外的几个主要防EMI设计,由此可见,主板的防EMI设计是一个整体的概念,如果整体的设计不合格,就会带来较大 的电磁辐射,而这些也不是一个小小的共模电感所能弥补的。国家现在的EMI相关规范并不健全,部分厂商为了省料就钻了这个空子,在整体防EMI性能上都大 肆省料压缩成本(其中就包括共模电感的省略),这样做的直接后果就是主板防EMI性能极其低下;但是对于那些整体设计优秀,用料不缩水的主板,即使没有共 模电感,其整体防EMI性能仍能达到相关要求,这样的产品仍然是合格的。因此,单纯就是否有共模电感这一点来判断主板的优劣。

共模电感的测量与诊断

 

电 源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来考虑。共模滤波器最重要的部分就是共模扼流圈,与差模扼流圈相比,共模扼流圈的一个显著优点在于它的电感值极 高,而且体积又小,设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感,也就是差模电感。通常,计算漏感的办法是假定它为共模电感的1%,实际上漏感为共模 电感的 0.5% ~ 4%之间。在设计最优性能的扼流圈时,这个误差的影响可能是不容忽视的。

 

 

引用出處:

http://www.hudong.com/wiki/%E5%85%B1%E6%A8%A1%E7%94%B5%E6%84%9F

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共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。理想的共模扼流圈对L(或N)与E之间的共模干扰具有抑制作用,而 对L与N之间存在的差模干扰无电感抑制作用。但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的 磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈 呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。

 

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

 

共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,发挥了一个阻抗器的作用,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。

 

共模扼流圈工作原理及插入损耗特性(或称阻抗特性):

 

1、 工作原理:

 

共 模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。其工作原理:当工作电流流过两个绕向相反线圈时,产生两个相互抵消的磁场 H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。如果有干扰信号流过线圈时,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼 效果,达到衰减干扰信号作用。

 

2、 插入损耗特性:

 

共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。

 

当频率范围为0.01~1MHZ时,阻抗主要取决于线圈电感L。

 

当频率范围为1~10MHZ时,阻抗主要取决于绕组分布电容CK。

 

当频率范围为>10MHZ时,阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关(ZS为等效阻抗)。

 

漏感和差模电感

 

对 理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。共模电感 有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感。因此,共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。

 

 

在滤波器的设计中,我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中,仅安装一个共模电感,利用共模电感的漏感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作用。有时,还要人为增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。

 

引用出處:

http://www.dzdu.com/html/8333.html

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。理想的共模扼流圈对L(或N)与E之间的共模干扰具有抑制作用,而 对L与N之 间存在的差模干扰无电感抑制作用。但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互 抵消,扼流圈呈现低阻抗。共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻 抗,从而起到抑制共模噪声的作用。

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,发挥了一个阻抗器的作用,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。

共模扼流圈工作原理及插入损耗特性(或称阻抗特性):

1、   工作原理:

共 模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。其工作原理:当工作电流流过两个绕向相反线圈时,产生两个相互抵消的磁场 H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。如果有干扰信号流过线圈时,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼 效果,达到衰减干扰信号作用。

 

2、   插入损耗特性:

共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。

当频率范围为0.01~1MHZ时,阻抗主要取决于线圈电感L。

当频率范围为1~10MHZ时,阻抗主要取决于绕组分布电容CK。

当频率范围为>10MHZ时,阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关(ZS为等效阻抗)。

 

漏感和差模电感

对 理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。共模电感有 两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感。因此,共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。

在滤波器的设计中,我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中,仅安装一个共模电感,利用共模电感的漏感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作用。有时,还要人为增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。

引用出處:

http://hi.baidu.com/sk_hr/blog/item/f245e309452033276b60fbc5.html

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿SMD一体化粉末合金電感全自動無人化設備common mode電感全自動設備PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

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弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

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