Като доставчик на PFA изолиран електрически проводник, често ме питат за ефективността на екраниране на нашите продукти. В тази публикация в блога ще се задълбоча в концепцията за ефективността на екранирането вPFA изолиран проводник, изследвайки какво означава, как се измерва и факторите, които го влияят.
Самият PFA изолиран проводник е „базовият модел против смущения“
Преди да обсъдим екраниращия ефект, нека първо изясним една предпоставка:PFA изолиран проводниксам по себе си има определен потенциал против смущения, който е тясно свързан с неговия основен материал. PFA, като високоефективен флуориран полимер, едно от най-големите му предимства е ниската му диелектрична константа (около 2,1) и отличната високочестотна стабилност. Това е и основната причина, поради която може да се превърне в основен изолационен материал за високочестотни кабели - колкото по-ниска е диелектричната константа, толкова по-малка е загубата на сигнал в изолационния слой и толкова по-солидна е "основата" срещу смущения.
Струва си да се отбележи, че изолационният слой PFA, обработен чрез технология за физическо разпенване, ще има още по-добри характеристики. Този процес използва екструзия с азотно инжектиране, за да образува еднакви затворени сферични микропори (с размер на порите само 0,006-0,033 mm) вътре в изолационния слой, което може допълнително да намали диелектричната константа до около 1,4, значително да намали затихването на сигнала и да направи високочестотното предаване на сигнала по-стабилно. Казано по-просто, PFA изолационният слой е като да поставите "основно покритие против смущения" върху проводника, докато екраниращият слой е "защитна броня", подредена върху него.
Колко ефективна е PFA телта след екраниране?
Основната цел е добавянето на екраниращ слой къмPFA теле да се решат два вида проблеми: единият е да се блокира проникването на външни електромагнитни смущения (EMI) и радиочестотни смущения (RFI) и да се защитят вътрешните сигнали; Второто е да се предотврати вътрешно изтичане на сигнал и да се избегне смущението на периферните устройства. Силата на екраниращия ефект зависи главно от три ключови фактора: екраниращ материал, екранираща структура и метод на заземяване. Ефектът от различните конфигурации варира значително и ние ще ги обясним една по една въз основа на реални сценарии на приложение.
Защитен материал: Различните материали имат значително различни "нива на защита"
Основната функция на екраниращия слой е да "абсорбира+отразява" електромагнитните вълни, а проводимостта и пропускливостта на материала директно определят неговата "защитна способност". Понастоящем има три основни типа екраниращи материали, които обикновено се използват за PFA кабели, с надграждане на ефектите от базови към висок клас:
- Екраниране от алуминиево фолио: защита от начално ниво, подходяща за общи сценарии на смущения. Предимствата на алуминиевото фолио са ниска цена, плътна опаковка и ефективно блокиране на високочестотни електромагнитни смущения. Ефективността на екрана обикновено е между 60-80dB (колкото по-висока е стойността на dB, толкова по-добър е ефектът на екраниране). Алуминиевото фолио обаче има крехка текстура и слаба устойчивост на опън и огъване, което го прави подходящо за сценарии, при които окабеляването е фиксирано и не се огъва лесно, като фиксирани линии в компютърни зали или вътрешни връзки на обикновени инструменти.
- Оплетена екранировка от калайдисана медна тел: основната сила в средния край, балансираща защита и издръжливост. Калайдисаната медна жица има висока проводимост и нейната плетена структура може да образува плътна "защитна мрежа", която не само блокира високочестотните смущения, но също така има известен инхибиращ ефект върху нискочестотните смущения. Ефективността на екрана може да достигне 80-100dB. Освен това, плетеният слой има добра гъвкавост и може да се адаптира към чести сценарии на огъване, като промишлени роботизирани кабели и мобилни задвижващи системи, което в момента е най-широко използваният метод за екраниране.
- Екраниране от проводящи влакна: персонализирано от висок клас, леко и ефективно. Този тип екраниращ слой е направен от въглеродни влакна на основата на полиакрилонитрил, усукани и покрити с медно проводимо покритие, с площ на разгръщане до 80% -95% от поддържащата мрежа. Може да замени традиционните метални екраниращи слоеве, за да осигури стабилност на екрана и значително да намали теглото на кабела. Подходящ е за сценарии, които изискват тегло и диаметър, като дронове и медицинско минимално инвазивно хирургическо оборудване, а ефективността на екраниране може да бъде стабилна при над 90 dB.
Структура на екраниране: Единично екраниране срещу двойно екраниране, с разлика повече от два пъти
В допълнение към материала, дизайнът на екраниращата структура директно определя "горната граница" на екраниращия ефект. Понастоящем екраниращите структури на електрическия проводник PFA се разделят основно на два типа, които са подходящи за сценарии с различен интензитет на смущения:
Единично екраниране (алуминиево фолио или еднослойно тъкане): подходящо за среди със слаби смущения, като обикновено офис оборудване и малки инструменти. Този тип структура може да отговори на основните изисквания срещу смущения, като блокиране на радиочестотни смущения от околните рутери и компютри, като се гарантира, че предаването на сигнала не забавя. Въпреки това, в среди със силни смущения, като промишлени работилници и подстанции, единичната екранираща защита е недостатъчна и е склонна към изкривяване на сигнала.
Двойно екраниране (алуминиево фолио+тъкана мрежа): „стандартна конфигурация“ за среди със силни смущения, както и нашата най-препоръчителна конфигурация за сценарий с висока честота и голямо търсене. Алуминиевото фолио е отговорно за блокиране на високочестотни смущения, докато тъканата мрежа е отговорна за блокиране на нискочестотни смущения и механични повреди. След двойна защита, ефективността на екрана може да достигне 100-120dB, ефективно устоявайки на силно електромагнитно излъчване, генерирано от оборудване с висока мощност и честотни преобразуватели. Например, в медицинското оборудване за изображения, двойно екраниран PFA изолиран електрически проводник може да осигури ясни и без забавяне сигнали на изображението, избягвайки диагностични грешки, причинени от смущения; При високочестотни комуникационни сценарии може да се постигне високоскоростно предаване на данни с изключително ниско изкривяване.
В допълнение, има многоекранираща структура (като двуслойно тъкане + алуминиево фолио), използвана главно в екстремни сценарии като аерокосмически, с екранираща ефективност над 120dB, която може да устои на различни смущения в сложни електромагнитни среди. Въпреки това, цената е висока и няма нужда да се преследва прекомерно в обикновени индустриални сценарии.
Метод на заземяване: Ако не е правилно заземен, екраниращият слой е еквивалентен на "практически несъществуващ"
Много клиенти са склонни да пренебрегват ключов фактор: ефективността на екраниращия слой трябва да се постигне чрез стандартизирано заземяване. Ако екраниращият слой не е правилно заземен, той не само не може да блокира смущенията, но може също така да се превърне в "усилвател на смущения", който въвежда външни смущения в кабела чрез капацитивно свързване.
Правилният метод на заземяване трябва да се коригира според честотата на сигнала: предаването на нискочестотен сигнал (като промишлени управляващи сигнали) е подходящо за заземяване в една точка, за да се избегнат смущения в земния контур; Високочестотното предаване на сигнал (като RF и предаване на изображение) е подходящо за многоточково заземяване, намалявайки импеданса на заземяването и гарантирайки, че токовете на смущение могат да бъдат плавно въведени в земята. И съпротивлението на заземяване трябва да се контролира в рамките на разумен диапазон, в противен случай това значително ще отслаби екраниращия ефект - това също е една от основните причини, поради които един и същ екраниран PFA изолиран електрически проводник има голяма разлика в ефективността между различните клиенти.
Избягвайте клопките при избора: Не стъпвайте на тези 3 погрешни схващания!
След като обсъдихме ефективността, нека поговорим за трите най-често срещани грешки, които клиентите правят при избора, за да ви помогнем да избегнете ненужни загуби:
Погрешно схващане 1: Колкото по-силен е екраниращият ефект, толкова по-добре, сляпо преследване на високи стойности на dB. Всъщност екраниращият ефект трябва да съответства на сцената. Например, в обикновени офис сценарии е достатъчно едно екраниращо алуминиево фолио. Сляпото избиране на двойно екраниране или многократно екраниране само ще увеличи разходите за доставка и монтаж, но също така ще доведе до загуба.
Погрешно схващане 2: Фокусирайте се само върху екраниращия материал и игнорирайте качеството на изолационния слой PFA. Висококачественият изолационен слой PFA (като разпенен PFA) може да се прилепи по-добре към екраниращия слой, намалявайки изтичането на сигнал, докато по-ниският изолационен слой PFA е склонен към напукване и падане, което може сериозно да повлияе на екраниращия ефект - това е и причината екраниращият ефект на калайдисаната медна тел да варира значително между продуктите от различни производители.
Погрешно схващане 3: Пренебрегване на детайлите на монтажа и нестандартно заземяване. Много клиенти са закупили висококачествен екраниран PFA проводник, но поради нестандартно заземяване (като прекомерно съпротивление на заземяване и хаотично многоточково заземяване), ефектът на екраниране е значително намален и дори по-лош от неекранираните проводници. Препоръчително е да следвате принципа на "едноточково заземяване (ниска честота), многоточково заземяване (висока честота)" по време на монтажа, за да осигурите надеждно заземяване.
Заслужава ли си да изберете екраниращ PFA изолиран проводник?
Връщайки се към първоначалния въпрос: Каква е екраниращата ефективност на PFA изолирания проводник, ако е екраниран? Отговорът е много ясен: докато материалът, структурата и методът на заземяване са избрани правилно, неговият екраниращ ефект може да отговори на нуждите на огромното мнозинство от средни до високи сценарии, особено високи честоти, силни смущения и високи изисквания за стабилност на сигнала. Екраниращият PFA електрически проводник определено е първият избор за рентабилност.
Неговото основно предимство се крие в двойната комбинация от „характеристики с ниски загуби на изолационния слой PFA + способност против смущения на екраниращия слой“, която може да осигури целостта на предаването на сигнала, да устои на смущения от сложни среди и също така да има характеристиките на температурна устойчивост (-65 ℃ ~ 260 ℃), устойчивост на корозия и устойчивост на стареене, с експлоатационен живот, далеч надвишаващ този на обикновените екранирани кабели.
И накрая, едно предложение за избор за всеки: Ако вашата сцена има слаби смущения (като обикновени инструменти или фиксирано окабеляване в компютърни зали), изберете единично екраниран (алуминиево фолио или еднослойна оплетка) PFA електрически проводник; Ако това е сценарий със силни промишлени смущения, медицинско лечение, високочестотна комуникация и т.н., трябва да се даде приоритет на използването на електрически проводник от пяна PFA с двойно екраниране (алуминиево фолио+тъкана мрежа) или екраниране от проводящи влакна, а заземяването трябва да бъде стандартизирано, за да се увеличи максимално ефекта на екраниране.
Ако вашият сценарий на приложение е доста специален и не сте сигурни коя конфигурация на екраниране да изберете, не се колебайте да оставите съобщение за вашата индустрия и среда на използване. Ние ще ви помогнем да изберете точно най-подходящото решение за екраниране на PFA електрически проводници.
