智能钽电容分选仪的设计

为了提高钽电容使用的可靠性，延长使用寿命，在其出厂前往往要经过老化处理，在钽电容送入老化炉前，对漏电流已经超标的部分加以剔除，可以减少钽电容老化过程中保险管的损耗量，提高老化炉加热、加压的速度，为了实现上述要求，在原有利用MSI数字集成电路设计的钽电容漏电流自动分选仪的基础上，利用单片机AT89C51设计了智能钽电容分选仪，并增加了钽电容自动剔除、合格率统计、打印等功能。 1、分选仪的结构 分选仪的结构由50路钽电容漏电流采集电路、共享放大器、电压比较器、数字电位器等部分组成数据采集电路，可一次性完成对50只钽电容漏电流的成批检测；由到位检测开关、夹紧电机、剪切步进电机、键盘、打印机、显示器等部分组成数据处理电路，并在AT89C51的控制下完成顺序安放在固定纸板条上的50只钽电容的检测、夹紧测量、自动剔除、各项数据的统计、显示和打印功能。 2、分选仪的工作原理 分选仪加电复位，运行初始化程序后，LED显示器显示P，进入监控状态，由键盘输入待测钽电容的标称值，经过AT89C51的计算后，向数字电位器提供数据，并改变数字电位器的分压比，使之输出电压比较器所需要的门限电压，此时，分选仪进入等待测试状态，当安放在测试模具上的到位开关检测到夹带钽电容的纸板条已到位的信号时，AT89C51向夹紧电机发送指令，使其带动执行部件将顺序安放在纸板上的50只钽电容的引脚卡在测试模具上，并接通各个待测钽电容与相应取样电阻组成的充电电路线，开始对钽电容充电。经过一段定时充电时间后，AT89C51给50选1多路模拟开关发送地址扫描信号，快速完成对50只钽电容充电电压的分时采集、放大和比较操作，如果钽电容漏电流超标，则采样电压与由数字电位器提供的基准电压比较后，电压比较器输出低电平，反之，输出高电平。完成对50只钽电容漏电流信号的采集后，单片机AT89C51对采集到的数据进行处理，并向步进电机发送指令，使其带动剪切机械手对漏电流超标的钽电容进行剔除。当剔除过程结束后，AT89C51向夹紧电机发送指令，使其松开纸板条，夹紧电机和步进电机复位，至此，一次分选过程全部完成。

共模电感设计方案

近年来，由于政府机构或其他团宥訣MC（电磁兼容）日益重视，工程师们在设计产品时亦是非常注意产品的辐射问题。特别值得一提的是：直流变换器很高的开关频率及尖峰脉冲斜波就是一典型的EMI（电磁干扰）。 共模电感就是一个重要的抗电磁干扰零件，它可以在一宽频条件下提供非常高的阻抗。大多数EMI滤波器主要部件就是一共模电感。在此文中，主要介绍共模电感的设计及磁芯选材问题。 2.基本的共模 开关电源有两种噪声：一为共模，另一为差模。与输入信号的路径相同的噪声称之为差模噪声，而每相相同的从接地到输出的尖峰信号称之为共模噪声。（详见图1A和1B）共模电感设计方案，零欧电阻、磁珠、电感有何区别一典型抗电磁干扰滤波器包含共模电感，差模电感及X，Y电容。Y电容和共模电感使共模噪声衰减。在高频噪声时，电感呈现高阻抗特性，并且反射和吸收噪声。然而电容呈低阻抗（至接地）且改变主线的噪声方向。（见图2）共模电感设计方案，零欧电阻、磁珠、电感有何区别共模电感两绕组圈数是相同的，产生两大小相等方向相反的磁通量。此两磁通相互抵消。因此使磁芯处于无偏磁状态。差模电感只有一个绕组，需要磁芯提供一完全无饱和线性电流。此与共模电感有较大的不同。为防止磁饱和，差模电感必须使用一低的有效磁导率的磁芯（有气隙的铁氧体或铁粉磁芯）。然而，共模电感可以使用一较高的磁导率磁芯且在磁芯相对小的条件下可得到一比较高的电感。 共模电感设计方案，零欧电阻、磁珠、电感有何区别3.磁芯选材首先，噪声是由开关电源的单位基频所产生的，再加上高频谐波。也就是表示噪声在10KHz到50MHz范围内都会存在。为此，电感必须有更宽的频率范围内存在高阻抗特性。共模电感的总阻抗由两部分组成：串联感抗（Xs）和串联电阻（Rs）。在低频时，阻抗呈感抗特性。但随着频率的增加，有效磁导率下降，感抗亦在下降。（见图3）由串联感抗（Xs）和串联电阻（Rs）的相互作用，在整个频宽内产生一可接受的阻抗（Zs）。 对于大多数产品来讲，共模电感的磁芯都选用铁氧体（镍锌系和锰锌系）。镍锌系磁芯的特点是具有较低的初磁导率，但在非常高的频率（大于100MHz）时，仍能保持初磁导率。而锰锌系则恰恰相反，其具有很高的初磁导率，但在频率很低（20KHz）时，磁导率可能会衰减。由于镍锌系磁芯有很低的初磁导率，所以在低频时，不可产生高阻抗特性。然而锰锌系磁芯在低频时，能提供非常高的阻抗特性，且非常适用于10KHz到50MHz的抗电磁干扰。基于此，本文只集中讨论锰锌系磁芯。