Relės EMI ekrano dangtelis atlieka tris inžinerines funkcijas: elektromagnetinių trukdžių (EMI) valdymą, mechaninę apsaugą ir šilumos perdavimą. Jo efektyvumas priklauso nuo plieno rūšies, dangos geometrijos, elektros tęstinumo jungiamosiose sąsajose, sienelės storio, ventiliacijos konstrukcijos ir aplinkinių elektromagnetinių laukų dažnio bei stiprumo. Magnetinio fiksavimo relių korpuse taip pat turi būti nuolatinio magneto komponentai ir relės veikimo atstumai, netrukdant jos perjungimo mechanizmui.
Todėl metalinis gaubtas yra funkcinis komponentas, o ne dekoratyvinis korpusas. Jo medžiaga ir gamybos specifikacijos turi atitikti relės elektrinius, mechaninius, šiluminius ir elektromagnetinius reikalavimus.
Elektromagnetinis ekranavimas: kaip relės EMI ekrano dangtis valdo trikdžius
Ekranavimo mechanizmai skirtingais dažniais
Laidus arba feromagnetinis metalinis gaubtas gali sumažinti elektromagnetinį ryšį tarp relės ir šalia esančių elektroninių grandinių. Ekranavimo mechanizmas priklauso nuo medžiagos ir dažnių diapazono. Atspindys ir sugertis prisideda prie ekranavimo, o didelio pralaidumo medžiagos gali nukreipti magnetinį srautą tinkamomis sąlygomis.
Plienas dažnai pasirenkamas relių dangčiams, nes jame yra praktiškas mechaninio stiprumo, formavimo ir magnetinių savybių derinys. Tačiau paprastas mažai anglies turintis plienas nesuteikia tokio paties ekranavimo atsako esant kiekvienam dažniui ar magnetinio lauko stiprumui.
| Inžinerinis kintamasis | Poveikis ekranavimui | Dizaino svarstymas |
|---|---|---|
| Medžiagos pralaidumas | Įtakoja žemo dažnio magnetinio srauto kelius | Patikrinkite pasirinktos plieno rūšies pralaidumą ir magnetines savybes |
| Elektros laidumas | Įtakoja indukuotas sroves ir elektromagnetinį slopinimą | Palyginkite medžiagos laidumą su tiksliniu dažnių diapazonu |
| Sienelės storis | Keičia absorbciją ir struktūrinį standumą | Nustatykite storį ekranavimo ir mechaniniais bandymais |
| Uždenkite siūles ir tarpus | Gali leisti elektromagnetinį nuotėkį | Kontroliuokite sujungimo tarpus ir laidųjį kontaktą tarp sąsajų |
| Angos ir ventiliacijos angos | Gali sumažinti ekranavimo efektyvumą | Įvertinkite atidarymo matmenis pagal atitinkamą dažnių diapazoną |
| Paviršiaus dengimas | Gali pakeisti elektros tęstinumą kontaktiniuose taškuose | Patikrinkite dangos storį ir kontaktinį atsparumą sujungimo sąsajose |
Uždaras metalinis apvalkalas automatiškai negarantuoja veiksmingo EMI ekranavimo. Net nedidelis siūlės nutrūkimas gali tapti reikšmingas, kai atidarymo matmenys ir veikimo dažnis leidžia elektromagnetiniam nuotėkiui. Todėl surinktą relę reikia išbandyti pagal numatytą konfigūraciją.
Magnetinio fiksavimo relės skydo korpusas: specialūs dizaino aspektai
Magnetinio fiksavimo relės skydo korpuse turi būti relė, kuri išlaiko savo kontaktinę būseną per nuolatinio magneto sistemą arba magnetinę grandinę, priklausomai nuo jos konstrukcijos. Dangtelio magnetinės savybės, padėtis ir tarpas gali turėti įtakos aplinkiniam magnetiniam laukui, o kai kuriose konstrukcijose – relės veikimo charakteristikas.
Projekto patvirtinimo metu inžinieriai turėtų ištirti:
- Magnetinio lauko pasiskirstymas prieš ir po dangtelio montavimo.
- Paėmimas, atstatymas ir užfiksavimas nurodytame darbinės įtampos diapazone.
- Atstumai nuo dangčio iki ritės ir dangčio iki armatūros pagal leistinus matmenų nuokrypius.
- Ekranavimo efektyvumas per dažnius, susijusius su baigta įranga.
- Kontaktinė varža laidžių dangtelių jungtyse, kur elektros tęstinumas yra ekranavimo konstrukcijos dalis.
Šie patikrinimai atskiria korpusą, kuris tik tinka mazgui, nuo tokio, kuris atitinka relės elektromagnetinius reikalavimus.
Ekranavimo patikrinimas ir taikomi standartai
Ekranavimo veiksmingumas turėtų būti patikrintas gatavo produkto lygiu, kai korpusas yra elektromagnetinės konstrukcijos dalis.
| Patvirtinimo elementas | Atitinkamas metodas arba nuoroda | Tikslas |
|---|---|---|
| Elektromagnetinės emisijos | CISPR 32, jei taikoma gatavai įrangai | Įvertinkite spinduliuojamą ir laidų emisiją |
| Atsparumas skleidžiamiems RF laukams | IEC 61000-4-3 | Įvertinkite įrangos atsparumą spinduliuojamiems trikdžiams |
| Atsparumas perduodamiems RD trikdžiams | IEC 61000-4-6 | Įvertinkite jautrumą RF trukdžiams |
| Relės elektrinės charakteristikos | IEC 61810-1, kur taikoma | Patikrinkite atitinkamus elektromechaninių relių reikalavimus |
| Ekrano efektyvumas | Konkrečiai programai pritaikytas bandymo įrenginys ir dažnio šlavimas | Kiekybiškai įvertinkite slopinimą reikiamame dažnių diapazone |
Taikomas standartas priklauso nuo relės galutinio naudojimo ir viso elektros gaminio atitikties reikalavimų. CISPR 32 ir IEC 61000-4 bandymo metodai neturėtų būti interpretuojami kaip universalūs atskiri sertifikavimo reikalavimai kiekvienam relės dangčiui.
Mechaninė apsauga: dangčio stiprumas, formavimo tikslumas ir montavimo tinkamumas
Atsparumas smūgiams ir vidinių komponentų apsauga
Magnetinės fiksavimo relės metalinis dangtelis apsaugo ritę, kontaktų mechanizmą, gnybtus ir vidines atramas nuo atsitiktinio prisilietimo, sugadinimo naudojant transportavimą ir su transportavimu susijusių smūgių. Apsaugos laipsnis priklauso nuo dangčio medžiagos, storio, formos, tvirtinimo būdo ir atstumo nuo vidinių komponentų.
Dangtis turi būti atsparus nuolatinei deformacijai, veikiant relei nustatytoms mechaninėms apkrovoms. Per didelis įlinkis gali sumažinti vidinius tarpus, trukdyti armatūros judėjimui arba sukelti netyčinį dangčio ir elektra aktyvių dalių kontaktą.
| Dizaino kintamasis | Galimos gedimo režimas | Rekomenduojama kontrolė |
|---|---|---|
| Lakšto storis | Sulenkimas, įlenkimas arba per didelis įlinkis | Patvirtinti pagal nustatytas smūgines ir gniuždymo apkrovas |
| Flanšo geometrija | Įtrūkimai arba vietinė deformacija | Patikrinkite lenkimo spindulius ir formavimo kokybę |
| Montavimo skirtukai | Laisvas prigludimas arba dangtelio poslinkis | Patikrinkite laikymo jėgą ir surinkimo matmenis |
| Skardos aukštis | Izoliacijos pažeidimas arba montavimo trukdžiai | Apibrėžkite šlifavimo ir krašto kokybės priėmimo kriterijus |
| Matmenų tolerancija | Ritės arba armatūros trukdžiai | Kontroliuokite kritinius matmenis naudodami brėžinius ir patikrinimo planus |
| Paviršiaus apdaila | Korozijos arba dangos pažeidimas | Nurodykite apdailą pagal paslaugų aplinką |
Progresyvus štampavimas pasikartojančios viršelio geometrijai
Progresyvus štampavimas tinka didelės apimties relių dangčiams, kai geometrija, medžiaga ir metinė paklausa pateisina specialius įrankius. Procesas gali sujungti uždarymo, pradurimo, formavimo ir pjovimo operacijas kontroliuojamoje gamybos sekoje.
Pagrindinis inžinerinis iššūkis yra išlaikyti ryšį tarp dangtelio tvirtinimo ypatybių, vidinių laisvų paviršių ir susiliejančių kraštų. Medžiagos storio svyravimai, spyruoklė, įrankių nusidėvėjimas ir juostelių išlygiavimas gali turėti įtakos galutiniams matmenims.
Gamybos kontrolės plane turėtų būti nurodyta:
- Gaunamo plieno rūšis, storis ir paviršiaus būklė.
- Pirmos dalies matmenų patvirtinimas po įrankių nustatymo.
- Kritiniai flanšo, skylės ir tvirtinimo skirtuko matmenys.
- Įpjovos kryptis ir aukštis kraštuose šalia izoliacijos arba judančių komponentų.
- Reguliarūs įrankių būklės patikrinimai ir matmenų peržiūros.
- Apsauga nuo korozijos ir dangos vientisumas po formavimo.
Konkrečios leistinos nuokrypos turi būti pateiktos patvirtintame inžineriniame brėžinyje ir galimybių studijoje. Vertė, pvz., ±0,05 mm, gali būti tinkama konkrečiai štampuotai ypatybei, tačiau ji neturėtų būti taikoma visiems dangtelio matmenims be proceso patvirtinimo.
Medžiagos pasirinkimas: mažai anglies išskiriantis plienas, nerūdijantis plienas ir kitos galimybės
Dangos medžiagos pasirinkimas priklauso nuo ekranavimo reikalavimų, korozijos poveikio, formavimo sudėtingumo, kainos ir magnetinės sąveikos su rele.
| Medžiagos variantas | Pagrindinės inžinerinės charakteristikos | Tipiški atrankos svarstymai |
|---|---|---|
| Mažai anglies turintis plienas | Geras formavimas, praktinis stiprumas ir feromagnetinis elgesys | Bendrosios paskirties štampuoti relių dangteliai, kuriuose nurodyta apsauga nuo korozijos |
| Nerūdijantis plienas | Atsparumas korozijai skiriasi priklausomai nuo klasės; magnetinis atsakas taip pat skiriasi | Aplinka, kuriai reikalingas didesnis atsparumas korozijai, atsižvelgiant į magnetinį ir formavimo vertinimą |
| Nikeliuotas plienas | Plieninis pagrindas dengtu paviršiumi | Taikymas, kuriam reikalinga nurodyta paviršiaus apdaila arba korozijos kontrolės sistema |
| Varis arba vario lydinys | Didelis elektros laidumas; paprastai mažesnis magnetinis pralaidumas nei feromagnetinio plieno | Specializuotos ekranavimo konstrukcijos, kuriose laidumas ir lauko dažnis pateisina medžiagą |
Medžiagos pasirinkimas turėtų būti pagrįstas tikru ekranavimo mechanizmu, o ne prielaida, kad kiekvienas metalas užtikrina lygiavertes savybes. Taip pat reikia įvertinti dangų ir dengimo sukibimą, atsparumą korozijai ir elektros tęstinumą surinkimo sąsajose.
Matmenų apžiūra ir kokybės dokumentacija
Gaminant pakartotinai, matmenų patikra turėtų būti sutelkta į savybes, turinčias įtakos tinkamumui, laikymui, ekranavimo tęstinumui ir vidiniam tarpui.
| Kokybės kontrolės punktas | Apžiūros metodas | Įrašo arba priėmimo pagrindas |
|---|---|---|
| Lakšto storis | Kalibruotas storio matuoklis arba mikrometras | Patvirtintas brėžinys ir medžiagos specifikacija |
| Skylių ir flanšo padėtys | Optinė matavimo sistema arba CMM, jei reikia | Piešimo tolerancijos |
| Įtrūkimų ir krašto būklė | Vizuali apžiūra ir matmenų matavimas | Patvirtinti gamybos kriterijai |
| Dangos storis | Tinkamas dangos storio matavimo metodas | Dengimo arba dengimo specifikacija |
| Atsparumas korozijai | ASTM B117 druskos purškimo poveikis, jei nurodyta | Kliento patvirtinta testo trukmė ir priėmimo kriterijai |
| Kokybės valdymas | ISO 9001 arba IATF 16949, kur taikoma | Tiekėjo sertifikavimo apimtis ir klientų reikalavimai |
ASTM B117 apibrėžia druskos purškimo bandymo praktiką; jis savarankiškai nenustato universalios relinių dangčių leidimo / nesėkmės trukmės. Panašiai IATF 16949 taikomas automobilių kokybės valdymo sistemoms pagal apibrėžtą sritį, o ne automatiškai kiekvienam pramoninės relės komponentui.
Atsisiųskite kontaktinės medžiagos specifikacijų lapą
Šiluminis valdymas: šilumos perdavimas ir darbinė temperatūra
Kaip metalinis relės dangtis perduoda šilumą
Metalinis gaubtas gali perduoti šilumą iš vidinių komponentų į aplinkinį orą arba gretimas montavimo konstrukcijas. Faktinė šiluminė nauda priklauso nuo šilumos šaltinio, komponentų kontakto, dangos medžiagos, atviro paviršiaus ploto, oro srauto ir temperatūros skirtumo tarp relės ir jos aplinkos.
Šiluma gali pasiekti dangtį per laidumą iš vidinių atramų ir per konvekciją arba spinduliuotę gaubte. Tada dangtis išsklaido šilumą per išorinius paviršius. Tačiau plonas plieninis dangtelis nėra automatiškai efektyvus šilumos šalintuvas, todėl jo šiluminis indėlis turi būti įvertintas atsižvelgiant į bendrą relės šilumos generavimą.
Atitinkami šilumos šaltiniai yra:
- Ritės apvijų nuostoliai nuolatinio maitinimo metu.
- Kontaktinė varža esant uždariems kontaktams esant apkrovai.
- Varžiniai nuostoliai gnybtuose ir vidinėse laidžiose jungtyse.
- Vietinis šildymas dėl susilpnėjusių arba nestabilių elektros jungčių.
Įprastų dangos medžiagų šilumos laidumo palyginimas
Medžiagos šilumos laidumas turi įtakos per dangtelį sklindančiajai šilumai, tačiau jis pats nenulemia visos relės temperatūros.
| Medžiaga | Apytikslis šilumos laidumas kambario temperatūroje | Šiluminės konstrukcijos reikšmė |
|---|---|---|
| Mažai anglies turintis plienas | 45–60 W/(m·K) | Vidutinis šilumos plitimas ir naudingas konstrukcijos stiprumas |
| Austenitinis nerūdijantis plienas | 14–20 W/(m·K), priklauso nuo klasės | Mažesnis šilumos plitimas nei įprastų anglinio plieno rūšių |
| Varis | 380–400 W/(m·K) | Didelis šilumos plitimas, atsižvelgiant į sąnaudas, stiprumą ir dizaino apribojimus |
| Aliuminis | 200–235 W/(m·K), priklauso nuo lydinio | Didelis šilumos plitimas, mažesnis nei plieno tankis |
Šie skaičiai yra orientaciniai medžiagų diapazonai, negarantuojamos vertės kiekvienai klasei, temperatūrai, dangai ar darbo temperatūrai. Tikriesiems projektiniams skaičiavimams reikia naudoti patikrintus pasirinktos medžiagos duomenis.
Temperatūros kilimas, atsparumas kontaktui ir terminis patvirtinimas
Kontaktinė varža yra pagrindinis relės šildymo kintamasis. Padidėjęs kontaktinis pasipriešinimas gali padidinti vietinį varžinį kaitinimą esant apkrovai, o ritės nuostoliai prisideda prie vidinės temperatūros kilimo įjungimo metu.
Terminis patvirtinimas turėtų išmatuoti relę nustatytomis elektros ir aplinkos sąlygomis, įskaitant:
- Nominali ritės įtampa ir nurodytas darbo ciklas.
- Kontaktinės srovės ir apkrovos charakteristikos.
- Aplinkos temperatūra ir oro srautas.
- Temperatūra ritėje, kontaktų gnybtuose ir kituose apibrėžtuose matavimo taškuose.
- Pastovios būsenos temperatūros kilimas po nurodyto stabilizavimo laikotarpio.
Dėl taikomų elektromechaninių relių reikalavimų reikėtų pasikonsultuoti su IEC 61810-1, o gatavo produkto specifikacijos nustato bandymo sąlygas ir priimtinumo ribas. Temperatūros kilimo ribos neturėtų būti nustatomos tik pagal dangos medžiagą ar jos šilumos laidumą.
Integruotas EMI ekranavimas, mechaninis stiprumas ir šiluminis efektyvumas
Magnetinių fiksavimo relių metalinių dangtelių dizaino kompromisai
Trys pagrindinės relės dangtelio funkcijos gali nustatyti konkuruojančius dizaino reikalavimus. Didėjantis lakšto storis tam tikromis sąlygomis gali pagerinti standumą ir elektromagnetinę absorbciją, tačiau gali padidėti masė, formavimo apkrovos ir pakuotės matmenys. Pridėjus angas gali pagerėti oro srautas ir sumažėti ekranavimo efektyvumas. Pasirinkus labai laidžią medžiagą, galima pagerinti šilumos sklaidą, nesuteikiant magnetinių savybių, reikalingų tam tikrai žemo dažnio ekranavimo konstrukcijai.
| Dizaino tikslas | Pagrindiniai parametrai | Patvirtinimo metodas |
|---|---|---|
| EMI ekranavimas | Medžiagos savybės, storis, siūlės tęstinumas, apertūros geometrija | EMS bandymai ekranuose arba sistemos lygiu |
| Mechaninė apsauga | Storis, flanšo konstrukcija, sulaikymo jėga, formavimo kokybė | Smūgio, suspaudimo, sulaikymo ir matmenų bandymai |
| Šiluminis našumas | Šilumos laidumas, paviršiaus plotas, oro srautas, komponentų nuostoliai | Temperatūros kilimo bandymas esant nustatytoms apkrovoms |
| Magnetinis suderinamumas | Pralaidumas, dangčio padėtis, ritės ir armatūros prošvaisa | Užfiksavimas, paėmimas, atstatymas ir magnetinio lauko patikrinimai |
| Apsauga nuo korozijos | Pagrindinė medžiaga, danga, kraštų padengimas, aplinka | Dangos patikrinimas ir nurodytas korozijos bandymas |
| Gamybos nuoseklumas | Įrankio būklė, medžiagos kitimas, kritiniai matmenys | Proceso kontrolė, tikrinimo įrašai ir pajėgumų analizė |
Pageidautina yra tokia konstrukcija, kuri atitinka gatavos relės apibrėžtus reikalavimus, nebūtinai didžiausio storio arba didžiausio šilumos laidumo dangtį.
Individualizuotų relių ekrano dangtelių gamybos valdikliai
Relės EMI ekrano dangtelio gamybos specifikacijose prieš įrankio patvirtinimą turėtų būti nurodyta ši informacija:
Medžiagos klasė ir storis, įskaitant leistinus pokyčius.
- Plokščios formos geometrija, lenkimo spinduliai ir kritiniai formuojami matmenys.
- Skylių padėtis, montavimo ypatybės ir surinkimo atskaitos taškai.
- Skardos kryptis, krašto būklė ir paviršiaus apdailos reikalavimai.
- Dengimo arba dangos tipas, storis ir korozijos bandymo kriterijai.
- Reikalingi mėginių patikrinimai, matavimų ataskaitos ir atsekamumo įrašai.
- Metinė paklausa, partijos kiekis, pakavimo būdas ir pristatymo reikalavimai.
Automobilių pramonėje tiekėjų kokybės kontrolė turėtų būti suderinta su kliento reikalavimais ir taikoma kokybės valdymo sistema. RoHS ir REACH dokumentai turi atspindėti tikrąją medžiagą ir dangos sudėtį; nei vienas, nei kitas neturėtų būti tvirtinamas remiantis vien bendru tiekėjo pareiškimu.
Brėžinio peržiūra prieš gamybą padeda nustatyti prieštaringus reikalavimus, pvz., siaurą formavimo spindulį kartu su storu lakštu, laidžią dangą, nutrūkusią kritinėje jungtyje, arba angą, kuri pažeidžia reikiamą ekranavimo dažnių diapazoną.
Pasitarkite su mūsų elektros inžinieriais šiandien
Dažnai užduodami klausimai
1. Kaip galima patikrinti relės metalinio dangtelio EMI ekranavimo efektyvumą?
Išbandykite surinktą relę arba apibrėžtą gaubtą naudodami atitinkamą ekranavimą arba EMS bandymo metodą reikiamame dažnių diapazone. Bandymo sąranka, įžeminimas, kabelių išdėstymas, siūlių konfigūracija ir priėmimo ribos turi būti dokumentuojami prieš atliekant bandymą.
2. Kokios informacijos reikia norint gauti individualaus magnetinio fiksavimo relės metalinio dangtelio kainą?
Pateikite 2D brėžinį arba 3D modelį, medžiagos klasę, lakšto storį, kritines leistinas nuokrypas, paviršiaus apdorojimą, metinį poreikį, partijos kiekį ir reikalingus tikrinimo dokumentus. Įrankių kaina, prototipo pristatymo laikas ir masinės gamybos laikas turėtų būti nurodyti atskirai.
3. Ar tiekėjas gali pateikti IATF 16949 ir RoHS/REACH relės EMI ekrano dangtelio dokumentus?
Jei reikia, paprašykite galiojančio kokybės valdymo sertifikato tiekėjo sertifikuotoje srityje kartu su medžiagų deklaracijomis ir dangos sudėties dokumentais. RoHS ir REACH statusas turėtų būti patikrintas pagal faktines sudedamųjų dalių medžiagas ir taikomus reguliavimo reikalavimus.
susisiekite su mumis
Pasidalykite savo brėžiniais ir apimties prognoze dabar, kad gautumėte visą gamyklos pritaikytą DFM apžvalgąRelės EMI ekrano dangtelis, su vidiniu progresiniu štampavimu ir IATF16949 atsekamumu, paruoštu skubiam OĮG patvirtinimui.
