[发明专利]一种适用于小功率通讯设备的磁环选择方法

说明书

本发明公开了一种适用于小功率通讯设备的磁环选择方法，包括S1、建立等效电路模型；S2、预设最高频率f₀；S3、基于等效电路模型和最高频率f₀得到屏蔽f₀以上频率的电感量L；S4、初步选用第一磁环；S5、基于第一磁环参数和电感量L计算磁环所需缠绕的导线匝数N，以及,基于小功率通讯设备通讯导线参数和第一磁环参数计算磁环单层可绕导线圈数n；S6、基于导线匝数N和单层可绕导线圈数n，在待选用的磁环中选用尺寸和磁导率合适的磁环，重复步骤S4‑S6，直至N/n≤1；通过实用简单的方法对磁环进行科学高效的选型，屏蔽小功率通讯设备中的电磁干扰，且保证设备工作正常。

技术领域

本发明涉及器件应用领域，尤其涉及一种适用于小功率通讯设备的磁环选择方法。

背景技术

随着信息技术的发展，越来越多的小功率电气设备，比如RTU、监控器、野外数据采集设备，配备了无线电通讯功能，但是无线电通讯很容易受到环境中的电磁干扰，从而导致通讯失效或者通讯信息错误的结果。磁环可以有效屏蔽高频电磁干扰，而环境中的电磁干扰一般都是高频噪声，所以磁环对小功率电气设备有很好的抗电磁干扰的帮助。

磁环的选择对干扰屏蔽以及解决共模干扰至关重要，如果磁环选择不正确，可能导致无法完全屏蔽电磁干扰，或者抑制正常工作信号。

由于专业电气工程师不需要磁环来进行抗电磁干扰，而需要用到磁环的非电气专业的从业者又不懂电磁兼容，不会进行相关的计算，非电气专业的从业者往往是凭经验和感觉在选用磁环，导致磁环的选用不够准确高效，从而一定程度上地浪费资源。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种适用于小功率通讯设备的磁环选择方法，通过实用简单的方法对磁环进行科学高效的选型，屏蔽小功率通讯设备中的电磁干扰，且保证设备工作正常。

本发明提供了一种适用于小功率通讯设备的磁环选择方法，包括S1、基于小功率通讯设备的运行频率及磁环在小功率通讯设备中的特性建立等效电路模型；S2、基于小功率通讯设备的工作频率范围和噪声频率预设最高频率f₀；S3、基于等效电路模型和最高频率f₀得到屏蔽f₀以上频率的电感量L；S4、在待选用的磁环中基于磁导率初步选用第一磁环；S5、基于第一磁环参数和电感量L计算磁环所需缠绕的导线匝数N，以及,基于小功率通讯设备通讯导线参数和第一磁环参数计算磁环单层可绕导线圈数n；S6、基于导线匝数N和单层可绕导线圈数n，在待选用的磁环中选用尺寸和磁导率合适的磁环，并重复步骤S4-S6，直至N/n小于等于1。

进一步的，步骤S2具体包括：基于小功率通讯频率的工作频率范围的最高工作频率n和噪声频率m的确定最高频率f₀，其中最高频率f₀小于噪声频率，且大于最高工作频率。

进一步的，步骤S3具体包括：S31、基于等效电路模型测量特征电阻R；S32、基于特征电阻R计算屏蔽f₀以上频率的信号所需电感量进一步的，步骤S5中,基于第一磁环参数和电感量L计算磁环需缠绕的导线匝数N，具体包括：S51、基于第一磁环的铁芯外径D、铁芯内径d和铁芯高度h，得到铁芯有效截面积和铁芯有效磁路长度S52、基于第一磁环的相对磁导率μ_r得到绝对磁导率μ＝μ₀*μ_r，其中μ₀为真空磁导率；S53、基于绝对磁导率μ、铁芯有效截面积A_fe和铁芯有效磁路长度l_fe计算电感系数S54、基于电感量L和电感系数AL得到磁环所需缠绕的导线匝数

进一步的，步骤S5中,基于小功率通讯设备通讯导线参数和第一磁环参数计算磁环单层可绕导线圈数n具体包括：S51′，测量小功率通讯设备中通讯导线直径a；S52′,第一磁环可单层绕制的最大导线圈数n＝π*d/a。