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在切换式电源电路附近使用冷却风扇时的注意事项

防电腐蚀风扇

在切换式电源电路附近使用冷却风扇时的注意事项

在大电源的开关电路和高电压开关电路附近设置风扇时,受同电路中产生的高强度电磁噪音(电磁诱导)的影响和经过电源线施加的高频电磁的影响,风扇旋转轴的轴承中会产生诱导电流流动。

产生电流流动后,轴承表面的油膜会被破坏,轴承以及轴承的轨道面会产生损伤。此现象称作"风扇的电腐蚀"。电腐蚀现象会使风扇的旋转变得不顺畅,旋转中产生杂音的同时风扇的寿命也会缩短。

随着高密度组装的推进,开关电路和风扇之间的间隔变小,而开关频率变高,更加易于产生电磁诱导。以低电压运作的信息・通信机器等的电磁噪音较小,所以不会产生风扇的电腐蚀。

 

电腐蚀产生的实例

逆变器控制装置等产生电磁噪音的部件附近设置非防电腐蚀型冷却风扇时,会产生电腐蚀。

No. 用途 杂音产生的时间
1 开关电源・整流器 6个月~2年
2 UPS 6个月~2年
3 通用逆变器 1年~1.5年
4 空气净化器 2~3个月
5 用于液晶显示屏的逆变器 6个月~

下图表示由冷却风扇引起的电磁噪音等级与噪音源距离之间的关系。

电磁干扰

 

电腐蚀的产生 形式1

1. 从开关电路中产生的高频噪音(电磁场)对风扇产生高频电的带电。
2. 带电的高频电使经过风扇轴承的电流流动。
3. 流动的电流破坏轴承表面的油膜,轴承发生磨损(电腐蚀)。
4. 此症状在高速・高密度开关电路的装置上非常容易产生。
5. 方案1:请在风扇的内侧安装磁屏蔽板(注1) (无法防风)。
6. 方案2:请使用搪瓷轴承的风扇。

 

电腐蚀的产生 形式2

1. 电路板中产生的高频重叠到风扇电源线上然后流入风扇内部。
2. 流入的高频电流继续流动经过轴承。
3. 轴承表面的油膜被破坏,轴承发生磨损(电腐蚀)。
4. 方案1:请去除风扇电源端子a ~ b之间以及端子a ~ e之间、b ~ e之间的高频部分,或者在风扇电源线中插入过滤网(注2)
5. 方案2:请使用搪瓷轴承的风扇。
6. 为了减少对于风扇电源线的诱导,配线请进行绞线。
注1:磁屏蔽金属板
本公司配备了可作为电磁屏蔽金属件使用的"EMC风扇网罩"。 将一般的指形护罩安装到风扇的内侧也会有一定的磁屏蔽效果。两者都需要对机壳进行接地。
注2:过滤网
高频向ab两线同相重叠时请插入通用模式过滤器,不同相重叠时请插入标准模式过滤器。
装置切换电路板

 

电腐蚀防止对策

(1) 装置进行设计时请将风扇的位置远离电磁噪音源。
(2) 请使用搪瓷轴承的防电腐蚀风扇。
(3)请在一般的冷却扇上安装EMC风扇网罩。
(4) 风扇的电源请从没有噪音重叠的电路开始配线。

※EMC风扇罩对于辐射引起的电磁噪音具有很好的屏蔽效果,但是对于高强度的电磁噪音(电磁诱导)以及风扇电源线产生的传导噪音我们还是推荐使用搪瓷轴承的"防电腐蚀风扇" 。

 

 

什么是EMC风扇网罩?

是一种防止受电磁噪音源影响的金属护罩。因为EMC风扇罩是一种具有电磁屏蔽功能的金属护罩,所以通过冷却风扇安装螺丝将其固定到装置外壳上。使用EMC风扇网罩时请务必进行接地。

EMC guard

EMC风扇网罩

attached to a cooling fan

安装在冷却风扇上的状态

与EMC风扇网罩型号相对应的风扇

风扇 EMC风扇网罩
外形尺寸
(mm)
厚度
(mm)
代表型号
Ø172
Ø172×150
51 109L17***5** 109-1036
9GV57***5**
109E57***5**
109E17***5**
25 109E47***4**
□120 38 9GL12***1** 109-1037
9LB12***1**
109L12***1**
9G12***1**
25 9G12***4**
109P12***4**
□92 25 109L09***4** 109-1040
109P09***4**
□80 32 109P08***2** 109-1038
25 109L08***4**
109R08***4** 109-1039
9A08***4**
20 109P08***6** 109-1038
15 109L08***7** 109-1039

※关于对应风扇以外的EMC风扇网罩,请向山洋电气公司咨询。
EMC是Electro Magnetic Compatibility的缩写,是指在电磁环境下不受机器性能影响的系统的能力。
在通常情况下,(3) 的方法是较有效果的。本公司配备了各种尺寸的EMC风扇罩。参考:因为在本公司的UPS上诱导冷却风扇的电磁噪音并非过大,所以采用(3)的方法。 
关于采用(2) 搪瓷轴承的冷却风扇,因为搪瓷中没有电流流动,所以就算受高强度电磁噪音(电磁诱导)的影响,轴承上也不会产生损伤的现象。在高强度电磁噪音环境下推荐采用(2) 的方法。

 

 

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