功率放大器在電磁兼容實驗亥姆霍茲線圈設計中的應用
低頻磁場的抗干擾測試,是對受試設備施加一定的磁場干擾,并對其工作狀態(tài)進行監(jiān)測以考核其抗磁場干擾的能力,典型的磁場抗干擾的測試方法有亥姆霍茲線圈法和環(huán)形天線法。
其中亥姆霍茲線圈法,雖然發(fā)射效率較低,但具有很好的場均勻性,易于實現(xiàn)較大尺寸樣品的測試。目前生活中電磁環(huán)境越來越復雜,特別是高壓電變送器、電力機車、磁浮列車等大型電氣設備的廣泛應用,形成了許多低頻磁場干擾。
電磁兼容實驗系統(tǒng)由:亥姆霍茲線圈、電流表、功率放大器、信號發(fā)生器組成,信號發(fā)生器(任意波形函數(shù)發(fā)生器)產(chǎn)生特定頻率的正弦波,經(jīng)過功率放大器進行放大,輸出到亥姆霍茲線圈,并通過監(jiān)控和調節(jié)線圈內的電流量,控制線圈產(chǎn)生的磁感應強度。
亥姆霍茲線圈由一對相同的載流線圈構成,根據(jù)磁感應強度公式B?=?μ0·H,可以得到一對相同線圈的磁感應強度公式
通過對常用試驗標準的比較分析和亥姆霍茲線圈試驗中,最高的磁感應強度在15~100?kHz的頻率范圍內,亥姆霍茲線圈可以滿足絕大多數(shù)試驗標準的要求.線圈的繞線匝數(shù)決定線圈的感抗,并且影響線圈的諧振頻率。
Aigtek功率放大器ATA-3090是一款理想的可放大交、直流信號的功率放大器。最大輸出810Wp功率,電流18A,頻率覆蓋范圍DC-100KHz,可以驅動功率型負載(磁場線圈)。增益數(shù)控可調,一鍵保存常用設置,為您提供了方便簡潔的操作選擇,可與主流的信號發(fā)生器配套使用,實現(xiàn)信號的完美放大。
功率放大器的電壓是增益可調節(jié)的,0-30倍,具體還分為粗調(1step)和細調(0.1 step)兩種。結合液晶面板增益的顯示,能夠快速調整至需要的電壓值。輸入為BNC接口,輸入電阻50Ω、5kΩ兩檔可選,完美匹配高低內阻信號源。輸出為香蕉插座,最大輸出電壓90Vp-p(±45Vp),輸出電流18Ap。
對于此次試驗測試研究,選擇適合于受試設備和實驗標準要求的線圈、功率放大器等設備,搭建亥姆霍茲線圈磁場測試系統(tǒng)根據(jù)標準要求受試設備必須放置在非導電介質上,測試簽同樣需要對磁感應強度進行校準,在對受試設備進行試驗時,控制調節(jié)功率放大器的輸出功率進行緩慢增加,當設備監(jiān)測到的電流達到校準的電流時,則認為達到要求的磁感應強度,所以在選擇線圈、功率放大器等設備時需慎重。
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