Устройство для экранирования от переменных магнитных полей

 

Изобретение может быть использовано 3 электротехнике, радиоэлектронике , автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение эффективности экранирования. Витки (в) 2 и 3 из токопроводящего материала расположены симметрично с обеих сторон экранирующей оболочки 1 и изолированы от нее и друг от друга на ее поверхности прокладками 4. Противолежащие В 2 и 3 электрически соединены между собой разноименными концами посредством проводников 5, расположенных в отверстиях 6 При воздействии внешнего переменного-магнитного потока в В 2 возникает ЭДС, а потому в В 2 и 3 будут протекать индукционные токи. Создаваемые магнитные потоки в В 2 и 3 будут вызьгоать ослабление проходящих через них внешних магнитных потоков. Эффективное экранирование производится в широком диапазоне частот. Причем в области более высоких частот магнитных полей, при которых индуктивное сопротивление В начинает доминировать над их активным сопротивлением, может быть, осуществлена практически полная компенсация внешних магнитных потоков. 3 ил. (Л пппп аЬапп nnL п п п п п п пппппп ааррпа фиг. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 05 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3754976/24-21 (22) 14.06.84 (46) 15.04.86. Бюл. Ф 14 (72) В.Г.Гниренко и В.М.Соловьев (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1012467, кл. Н 05 К 9/00, 1981.

Рикетс Л.У., Бриджес Дж.Э., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: Атомиздат, 1979, рис. 4.5, с. 106. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКРАНИРОВАНИЯ ОТ

ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (57) Изобретение может быть использовано з электротехнике, радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения — повышение эффективности экранирования. Витки (В) 2 и 3 из токопроводящего матЕриала расположены симметрично с обеих сторон зкранирующей оболочки 1

„„S0„„1225056 A и изолированы от нее и друг от друга на ее поверхности прокладками 4 ° Противолежащие В 2 и 3 электрически соединены между собой разноименными концами посредством проводников 5 ° расположенных в отверстиях 6. При воздействии внешнего переменного. магнитного потока в В 2 возникает ЭДС, а потому в В 2 и 3 будут протекать индукционные токи. Создаваемые магнитные потоки в В 2 и 3 будут вызывать ослабление проходящих через них внешних магнитных потоков. Эффективное экранирование производится в широком диапазоне частот. Причем в области более высоких частот магнитных полей, Е при которых индуктивное сопротивление В начинает доминировать над их активным сопротивлением, может быть, осуществлена практически полная компенсация внешних магнитных потоков. Я

3 ил.

1225056

Изобретение относится к техническим средствам, применяемым в электротехнике, радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике для защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия внешних переменных магнитных полей.

Целью изобретения является повышение эффективности экранирования.

На фиг. 1 изображено устройство для экранирования от переменных магнитных полей; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2.

Устройство представляет собой замкнутую экранирующую оболочку 1, по всей внешней и всей внутренней поверхностям которой симметрично относительно нее расположены витки 2 и 3, выполненные из токопроводящего материала. Все витки 2 и 3 изолированы от экранирующей оболочки 1 и один от другого изолирующими прокладками 4, эа исключением симметрично расположенных витков на внешней и внутренней поверхностях экранирующей оболочки 1 °

Каждая пара симметрично расположенных витков 2 и 3 соединена между собой изолированными проводниками 5 через отверстие 6 в экранирующей оболочке 1, причем начало и конец каждого витка 2, располокенного на внешней поверхности оболочки, соединены соответственно с концом и началом симметричных витков 3, расположенных на внутренней поверхности экранирующей оболочки 1. Витки 2 на внешней поверхности и витки 3 на внутренней поверхности экранирующей оболочки 1 размещены таким образом, что их концы прикрывают отверстия 6, через которые проложены изолированные соединительные проводники 5.

Предлагаемое устройство для экранирования аппаратуры от переменных магнитных полей работает следующим образом.

При воздействии внешнего переменного магнитного потока. в витках 2, расположенных на внешней поверхности экранирующей оболочки 1, возникает ЭДС индукции. Так как каждый из витков 2 замкнут симметрично расположенный на внутренней поверхности экранирующей оболочки виток 3, то в витках 2 и 3 будут протекать индукционные токи. Индукционные токи, протекающие по виткам 2, создают магнитные потоки, которые в соответствии с правилом Ленца вызывают ослаб5 ление проходящего через них внешних магнитных потоков. Затем магнитный поток, прошедший через поверхность, ограниченную витками 2, проникает через экранирующую оболочку 1, в которой происходит его дальнейшее ослабление. Магнитный поток, прошедший через экранирующую оболочку 1, взаимодействует с магнитными потоками, создаваемыми индукционными токами, протекающими по виткам 3, расположенным на внутренней поверхности экранирующей оболочки 1. При этом взаимодействии происходит существенное ослабление магнитного потока, 20 прошедшего через экранирующую оболочку 1, так как значительная величина индукционньгл токов, протекающих по виткам 3, в основном определяется

ЭДС индукции наводимой в витках 2

25 Феослабленным внешним магнитным полем, а соединение начала и конца витка 2 соответственно с концом и началом витка 3 обеспечивает создание направления магнитного потока, вызывающее уменьшение внешнего магнитного потока. В витках 3 создаются .ЭДС индукции за счет прохождения через них ослабленного витками 2 и экранирующей оболочкой 1 внешнего маг35 нитного потока, но их величины малы по сравнению с ЭДС, наводимыми внешним потоком в витках 3, хотя они также способствуют ослаблению внешнего потока.

Соединение витков 2, расположен ных иа внешней поверхности экранирующей оболочки 1, с соответствующими витками 3, расположенными на внутренней поверхности этой оболочки, осу45 ществляется изолированными проводниками через небольшие отверстия в экранирующей оболочке 1. Отверстия в экранирующей оболочке могут несколько ухудшать качество экранирования.

Поэтому в предлагаемом устройстве, как показано на фиг. 1, соединение и расположение витков выполнено таким образом, что концы витков расположенных как на внешеней, так и на внутренней поверхностях экранирующей

55 оболочки, закрывают отверстия в экранирующей оболочке. Это обеспечивает исключение влияния указанных отверстий на качество экранирования.

1225056

15

25

35

Фз

40 е где Ф, Фз

Из рассмотрения принципа работы предлагаемого устройства для экранирования аппаратуры от переменных магнитных полей видно, что повышение эффективности экранирования в неи достигается за счет использования энергии внешйего магнитного поля в известных устройствах повышение эффективности экранирования может быть достигнуто либо существенным увеличением габаритов и веса экрана, либо применением активных элементов, требующих использования дополнительньж источников энергии, и существенным усложнением устройства. Предлагаемое устройство может быть использовано не только для экранирования . аппаратуры от внешних магнитных,полей, но и для подавления полей; излучаемых аппаратурой.

Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное экранирование аппаратуры в широком диапазоне частот, причем в области более высоких частот магнитньж полей, при которых индуктивное сопротивление витков начинает доминировать над их активным сопротивлением, может быть осуществлена практически полная компенсация внешних магнитных потоков. Действительно, когда частота внешнего магнитного потока возрастает, индукционные токи в витках 2 и 3, а следовательно, с создаваемые ими магнитные потоки будут в.противофазе с внешним магнитным потоком. Выражение для магнитного потока Ф „ внутри устройства может быть записано в виде величина внешнего магнитного потока величины магнитных потоков, создаваемых индукционными токами, соответственно в витках 2 и 3, — коэффициент ослабления маг1 нитного потока экранирующей оболочки 1.

Из приведенного выражения, в котором Ф, = Ф,, видно, что при соответствующем выборе коэффициента ослабления магнитного потока 1, и пара1 метров витков 2 и 3, достижимо Ф

Ьн

= О, которое свидетельствует о возможности полной компенсации внешнего магнитного потока в укаэанной области частот. таким образом, предлагаемое устройство.для экранирования аппаратуры от переменных магнитных полей позво,ляет значительно повысить эффектив,ность экранирования аппаратуры, вплоть до полной компенсации вйешних магнитных полей, причем это достигается без существенного увеличения габаритов, веса и усложнения устройства.

Формула изобретения

Устройство для экранирования от переменных магнитных полей, содержащее замкнутую экранирующую оболочку, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности экранирования, оно снабжено витками, выполненными из электропроводного материала, которые расположены на внешней и внутренней поверхностях экранирующей оболочки, симметрично между собой и изолированы от нее, в экранирующей оболочке под концами витков выполнены сквозные отверстия, причем противолежащие витки внешней и внутренней поверхностей экранирующей оболочки электрически соединены между собой своими разноименными концами через сквозные отверстия экранирующей оболочки.

1225056

Составитель Е.Шершавова

Техред И.Верес Корректор М.йароши

Редактор А.Лежнина

Заказ 1967/61 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4