鐵氧體磁珠、磁環和磁夾在電磁兼容整改中的用途和原理
發布時間:2019-02-22 責任編輯:xueqi
【導讀】在電磁兼容整改應用中有兩種特殊的電感類型:鐵氧體磁珠和鐵氧體磁環、磁夾。今天參照學習資料為大家分析下電磁兼容整改中經常用到的磁珠、磁環的用途和原理。

鐵氧體磁珠是單環電感,它是將單股導線穿過鐵氧體型材而形成單環。這種器件在高頻範圍的衰減為10dB,而在直流時衰減量很小。 類似鐵氧體磁珠,在高達GHz的頻率範圍內的共模(CM)和差模(DM)的衰減可達到10-20dB。
鐵tie氧yang體ti材cai料liao是shi鐵tie鎂mei合he金jin或huo者zhe鐵tie鎳nie合he金jin,是shi一yi種zhong立li方fang晶jing格ge結jie構gou的de亞ya鐵tie磁ci性xing材cai料liao。這zhe種zhong材cai料liao具ju有you很hen高gao的de磁ci導dao率lv,可ke以yi使shi電dian感gan的de線xian圈quan繞rao組zu之zhi間jian在zai高gao頻pin高gao阻zu的de情qing況kuang下xia產chan生sheng的de電dian容rong最zui小xiao。它ta的de製zhi造zao工gong藝yi和he機ji械xie性xing能neng與yu陶tao瓷ci相xiang似si,顏yan色se為wei灰hui黑hei色se。對dui於yu抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao用yong的de鐵tie氧yang體ti,最zui重zhong要yao的de性xing能neng參can數shu為wei磁ci導dao率lv和he飽bao和he磁ci通tong密mi度du。磁ci導dao率lv可ke以yi表biao示shi為wei複fu數shu,實shi數shu部bu分fen構gou成cheng電dian感gan,虛xu數shu部bu分fen代dai表biao損sun耗hao,隨sui著zhe頻pin率lv的de增zeng加jia而er增zeng加jia。因yin此ci,磁ci珠zhu的de等deng效xiao電dian路lu為wei由you電dian感ganL和電阻R組成的串聯電路,其中X和R都是頻率的函數,如下圖所示:

鐵氧體材料通常在高頻情況下應用,因為在低頻時鐵氧體主要呈電感特性,線上的損耗很小;zaigaopinqingkuangxia,tieyangtizhuyaochengdianzutexing,duigaopinganraoshuaijianhenyouzuoyong,qidianganhedianzujunsuipinlvdegaibianergaibian。yincizaishijiyingyongzhong,tieyangticailiaokeyizuoweishepindianludegaopinshuaijianqishiyong。
鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)珠(zhu)和(he)普(pu)通(tong)的(de)電(dian)感(gan)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)高(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)特(te)性(xing)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)呈(cheng)現(xian)電(dian)阻(zu)性(xing),相(xiang)當(dang)於(yu)品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)很(hen)低(di)的(de)電(dian)感(gan)器(qi),所(suo)以(yi)它(ta)能(neng)夠(gou)在(zai)相(xiang)當(dang)寬(kuan)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)阻(zu)抗(kang),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)濾(lv)波(bo)性(xing)能(neng)。
在低頻段,阻抗由電感的感抗構成,低頻時R很小,磁芯的磁導率較高,因此電感量較大,L起主要作用,電磁幹擾被反射而受到抑製;且這時磁芯的損耗較小,整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感。這種電感容易造成諧振。因此在低頻段,有時也可能出現使用鐵氧體磁珠後幹擾反而增加的現象。
在(zai)高(gao)頻(pin)段(duan),阻(zu)抗(kang)由(you)電(dian)阻(zu)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng),隨(sui)著(zhe)頻(pin)率(lv)的(de)升(sheng)高(gao),磁(ci)芯(xin)的(de)磁(ci)導(dao)率(lv)降(jiang)低(di),導(dao)致(zhi)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)減(jian)小(xiao),感(gan)抗(kang)成(cheng)分(fen)減(jian)小(xiao)。但(dan)是(shi),這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)磁(ci)芯(xin)的(de)損(sun)耗(hao)增(zeng)加(jia),電(dian)阻(zu)成(cheng)分(fen)增(zeng)加(jia),導(dao)致(zhi)總(zong)的(de)阻(zu)抗(kang)增(zeng)加(jia),當(dang)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)通(tong)過(guo)鐵(tie)氧(yang)體(ti)時(shi),電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)被(bei)吸(xi)收(shou)並(bing)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)熱(re)能(neng)的(de)形(xing)式(shi)耗(hao)散(san)掉(diao)。

鐵氧體抑製元器件廣泛用於印製板電路、電dian源yuan線xian和he數shu據ju線xian上shang。例li如ru,在zai印yin製zhi板ban的de電dian源yuan線xian入ru口kou端duan加jia上shang鐵tie氧yang體ti抑yi製zhi元yuan器qi件jian,就jiu可ke以yi濾lv除chu高gao頻pin幹gan擾rao。鐵tie氧yang體ti磁ci環huan或huo者zhe磁ci珠zhu專zhuan用yong於yu抑yi製zhi信xin號hao線xian、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾,其他它另外還具有吸收靜電放電和脈衝幹擾的能力。
不bu同tong的de鐵tie氧yang體ti抑yi製zhi元yuan器qi件jian,有you不bu同tong的de最zui佳jia抑yi製zhi頻pin率lv範fan圍wei。通tong常chang磁ci導dao率lv越yue高gao,抑yi製zhi的de頻pin率lv就jiu越yue低di。此ci外wai,鐵tie氧yang體ti的de體ti積ji越yue大da,抑yi製zhi效xiao果guo越yue好hao。在zai體ti積ji一yi定ding的de情qing況kuang下xia,長chang而er細xi的de形xing狀zhuang一yi般ban比bi短duan而er粗cu的de抑yi製zhi效xiao果guo要yao好hao,內nei徑jing越yue小xiao抑yi製zhi效xiao果guo越yue好hao。但dan在zai有you直zhi流liu或huo者zhe交jiao流liu偏pian流liu的de情qing況kuang下xia,還hai存cun在zai鐵tie氧yang體ti飽bao和he的de問wen題ti,抑yi製zhi元yuan器qi件jian橫heng截jie麵mian越yue大da,越yue不bu易yi飽bao和he,可ke承cheng受shou的de偏pian流liu也ye越yue大da。
鐵氧體材料安裝的位置一般安裝在靠近騷擾源的地方。對於輸入/輸出電路,則應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。安裝時候還需注意,鐵氧體元器件易破碎開裂,應采取可靠的固定措施。
使用貼片式磁珠還是貼片式電感主要取決於實際的應用場合,一般在諧振電路中需要使用貼片式電感,而需要消除不需要的EMI噪聲時候,使用貼片式磁珠是最佳的選擇。
另外,選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量,使用時不能超過器件數據手冊給出的額定電流,一般需要降額80%來處理,用於電源電路時要考慮直流阻抗對壓降的影響。
最後,不管磁珠還是磁環,不管貼片式還是夾扣式,善於運用它們才是問題之所在。“所謂授之以魚,不如授之以漁”。linghuoqiaomiaodeyunyongweibuzudaodexiaoxiaocizhucihuan,wangwangnengdailaipinputushangzhidegaiguan。shiyongbudengyunengyong,nengyongbudengyuhuiyong,zhiyouzaichangqidejingyanjileimosuozhizhong,cainengtihuixiaoxiaodetieyangtidailaideqizhongaomiao。
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