Ecranarea bobinelor

Prin structura şi funcţionarea sa, orice bobină se poate cupla inductiv (prin cîmp magnetic) sau capacitiv (prin cîmp electric) cu diferite generatoare /receptoare exterioare de semnal parazit.

Pentru reducerea (sau chiar anularea) acestor cuplaje potenţiale şi nedorite, bobinele sînt protejate cu ajutorul unor ecrane magnetice (respectiv electrice) special construite şi în general, conectate la masă. Materialul şi forma acestor ecrane se aleg în funcţie atît de rolul acestora cît şi de frecventa cîmpului magnetic (electric) perturbator.

Astfel:
— pentru ecranare magnetică în joasă frecvenţă ( JF) se utilizează materiale feromagnetice cu permeabilitate relativă mare (de ex. „permalloy”). Plasînd bobina în interiorul unui ecran de forma paralelipipedică sau cilindrică (fără contact între acesta şi miez), se obţine un efect de ecranare cu atît mai eficient cu cît ecranul este mai departe de miez şi cu cît eluctanţa materialului ecranului este mai mică (în consecinţă, peretele ecranului trebuie să fie gros sau subţire, dar cu mai multe straturi);
— pentru ecranare magnetică la frecvenţe medii şi înalte (FI, RF) se folosesc materiale conductoare cu conductibilitate ridicată (Al, Cu) — fig. 3.7 a. Şi în acest caz, bobina se plasează în interiorul ecranului (avînd formă paralelipipedică sau cilindrică), dar efectul de protecţie se realizează prin acţiunea curenţilor turbionari induşi (în circuitul electric închis prin peretele ecranului) de cîmpul magnetic exterior. Aceşti’curenţi, Ia rîndul lor, creează un cîmp magnetic ce se opune efectului perturbator. Intrucît aluminiul este mai ieftin decît cuprul, de regulă se realizează astfel de ecrane din aluminiu;

Fig. 3.7. Ecranarea bobinelor.

— pentru ecranarea electrostatică la joasă frecventă — de ex. în cazul transformatoarelor — se poate reduce efectul capacităţilor parazite dintre primar şi secundar introaucînd între aceste înfăşurări o folie conductivă separatoare, conectată galvanic la potenţial nul (fig. 3.7 b). Ecranul electrostatic astfel obţinut nu trebuie să se închidă pentru a nu forma o spiră în scurtcircuit.

De menţionat că orice ecran magnetic complet închis şi realizat din material electroconductiv este şi un ecran electrostatic (obţinîndu-se „cuşca Faraday”).

Efectul de ecranare este măsurat prin raportul dintre intensităţile cîmpului electric/magnetic (în exteriorul bobinei) în prezenţa, respectiv în absenţa ecranului. Valori uzuale de ordinul 1/100 … 1 /20 semnifică o ecra-nare suficient de eficientă, în majoritatea cazurilor. Pentru creşterea efectului ecranării, în practică se utilizează uneori două sau chiar trei ecrane pentru o aceeaşi bobină.

De remarcat că, totodată, ecranul influenţează parametrii bobinei, cu atît mai puternic cu cît pereţii acestuia sînt situaţi mai aproape de bobină. Plasînd un cilindru din ferită între ecran şi bobină se reduce mult cîmpul magnetic exterior al bobinei (deci şi cuplajul acesteia cu ecranul) devenind astfel posibilă micşorarea dimensiunilor de gabarit ale bobinei avînd ecran.

Stabilitatea bobinelor ecranate este inferioară celei a bobinelor neecranate, deoarece factorii de influenţă (timpul, temperatura, umiditatea etc.) acţionează şi asupra dimensiunilor geometrice şi parametrilor electrici ai ecranului.