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锡林郭勒2023-05-26 10:57:12
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联系人:何先生
磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。
在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。 在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小 但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
磁珠的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET 上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz 为标准,比如1000R@100MHz,意思就是在100MHz 频率的时候磁珠的阻抗相当于600 欧姆。 2. 普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗。因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器。
不同的铁氧体抑制元件,有不同的抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。 EMI 吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI 吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。
片式电感:在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括片式电感和片式磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。
磁珠另一个用途就是用来做电磁屏蔽,它的电磁屏蔽效果比屏蔽线的屏蔽效果还要好,这是一般人不太注意的。其使用方法就是让一双导线从磁珠中间穿过,那么当有 电流从双导线中流过时,其产生的磁场将大部份集中在磁珠体内,磁场不会再向外辐射;由于磁场在磁珠体内会产生涡流,涡流产生电力线的方向与导体表面电力线 的方向正好相反,互相可以抵消,因此,磁珠对于电场同样有屏蔽作用,即:磁珠对导体中的电磁场有很强的屏蔽作用。使用磁珠进行电磁屏蔽的优点是磁珠不用接地,可以免去屏蔽线要求接地的麻烦。用磁珠作为电磁屏蔽,对于双导线来说,还相当于在线路中接了一个共模抑制电感,对共模干扰信号有很强的抑制作用。
单层缠绕法就是将电感线圈的线匝以单层的方式缠绕在绝缘管道的外表面上,单层缠绕的方法又分为间接缠绕和紧密缠绕,间接缠绕一般用于一些高频谐振的电路中,因为这种方式的缠绕方法可以将高频谐振线图的电容减少,同时还能将其一些特性稳定。紧密的缠绕方式基础是一些谐振线圈范围比较小的线圈。线圈的电感量比较大的,线圈的缠绕方式是多层的缠绕方法,多层的缠绕方法包括密绕和蜂房缠绕两种类型,密绕的方式排列比较紧密,需要一层一层的分布,它缠绕的线圈产生的电容比较大,蜂房缠绕的方式是在一定角度上进行排列,它的排列不是非常平整,但是跟紧密的缠绕方法相比较,它的电容比较小。一些高压的谐振电路,在进行电感线圈的缠绕时,需要切合电流值和线圈之间的耐压程度,我们在进行电感线圈的缠绕时,还要考虑线圈的热量情况。
相信对于共模电感很多人都不陌生,但是对它的接法你是否完全理解呢?你的电路上的共模电感是否接对了?首先我们来认识一下共模电感。共模电感一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它是由两个尺寸相同、匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,共模电感对交流电流起着阻碍的作用。对于插件电感,我们一般见的比较多的就是UU型和EE型以及环型等。在交流电频率一定情况下,电感量越大,其对交流电阻碍能力越大,相反电感量小其阻碍能力也小,它在电路当中抑制的是共模信号,共模电感的电感值可以用电桥来测量。
共模电感有时候又叫共模扼流圈,是因为它作用是起到抑制,多应用于开关电源电路中,构成各种滤波器对EMI进行滤波,抑制各种高速信号产生的电磁波向外发射,如下图,电路中有一组并行线路,正常信号通过时候基本不受影响,但是当有共模电流流经时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,这时候共模电流会被衰减,达到抑制干扰的目的。如下图是开关电源前级部分原理图,其中L1是共模电感,为了抑制共模干扰,我们知道,共模信号是幅度相等且相位相同的信号,它产生的噪声是对地噪声,是两根线分别对地的噪声,理解了共模噪声我们就知道共模电感就知道为什么共模电感会接在交流一侧了。
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