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鐵氧體磁珠的原理
在低頻帶,阻抗由電感的感抗組成。在低頻時(shí),R很小,磁芯磁導(dǎo)率高,所以電感大,L起主要作用,電磁干擾被反射和抑制,此時(shí)磁芯損耗小。整個(gè)器件是一個(gè)低損耗、高品質(zhì)的電感,容易引起諧振。因此,在低頻帶中,使用鐵氧體磁珠后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)干擾增強(qiáng)。
在高頻帶,阻抗由電阻元件組成。隨著頻率的增加,磁芯的磁導(dǎo)率降低,導(dǎo)致電感器的電感降低,感抗分量降低。然而,磁芯損耗增加,電阻成分增加,導(dǎo)致總阻抗增加。當(dāng)高頻信號(hào)通過鐵氧體時(shí),電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能被耗散掉。
鐵氧體抑制元件廣泛用于印刷電路板、電源線和數(shù)據(jù)線。如果將鐵氧體抑制元件添加到印刷電路板的電源線入口端,則可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專門用于抑制信號(hào)線和電源線上的高頻干擾和尖峰干擾。它還具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。
這兩個(gè)元素的數(shù)值與磁珠的長度成正比,磁珠的長度對(duì)抑制效果有明顯的影響,磁珠的長度越長,抑制效果越好。
電磁騷擾和電磁干擾有什么不同
電磁騷擾:任何可能導(dǎo)致設(shè)備、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或損壞有生命或無生命物質(zhì)的電磁現(xiàn)象。電磁干擾可能是電磁噪聲、無用信號(hào)或傳播介質(zhì)本身的變化。
電磁干擾:由電磁干擾引起的設(shè)備、傳輸信道或系統(tǒng)性能的下降。
電磁騷擾只是客觀存在于電磁現(xiàn)象中的一種物理現(xiàn)象。它可能會(huì)導(dǎo)致退化或損壞,但不一定會(huì)產(chǎn)生后果。然而,電磁干擾是電磁騷擾的結(jié)果。
什么樣的情況以及電磁騷擾是如何發(fā)生的?
電磁干擾通常發(fā)生在以下情況:高速數(shù)字信號(hào)電路、開關(guān)電路、脈沖發(fā)生電路和大功率控制電路等。其中電壓和電流在非常短的時(shí)間內(nèi)快速變化,并且包含電感器和電容器的電路被接通和斷開。
當(dāng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電荷等電量迅速變化時(shí),也會(huì)發(fā)生電磁干擾。
在開關(guān)動(dòng)作電路中,電壓/電流增加或衰減時(shí)間T越短,噪聲帶寬越寬;快速變化的電壓V和電流I的幅度越大,噪聲的幅度越大。
特別是在感性負(fù)載電路中,當(dāng)電路由開變關(guān)時(shí),很容易產(chǎn)生間歇性電磁干擾。噪聲波形從小到大逐漸增大,這對(duì)應(yīng)于開關(guān)觸點(diǎn)之間的距離從小到大的過程。
在該電路中,當(dāng)DC電壓VD在其中L和R串聯(lián)連接的負(fù)載上產(chǎn)生電流I時(shí),開關(guān)S在L的兩端產(chǎn)生極性相反的尖峰電壓(稱為電感反沖電壓),該尖峰電壓比VD大十倍,并且有時(shí)在開關(guān)S從接通切換到斷開時(shí)大數(shù)百倍。
當(dāng)L兩端都有寄生電容C0時(shí),會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:
當(dāng)C0=100pF時(shí),產(chǎn)生約-848伏和225千赫的振蕩。
當(dāng)C0可以忽略不計(jì)時(shí),它將達(dá)到-6000伏;
寄生電容越大,電感兩端的電壓越低,振蕩頻率越低。
在實(shí)際電路中,即使電容器連接到電感器L的兩端,由于電容器引線的電感的影響,也不會(huì)獲得電容器的效果,并且阻尼振動(dòng)波形的下降部分d ﹨u/dt變大,留下高頻部分。
電容器必須耐高壓,否則會(huì)損壞。鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生的高壓點(diǎn)亮熒光燈的電路。一旦由它產(chǎn)生的振蕩高壓被傳輸?shù)狡渌姎庠O(shè)備,它將成為騷擾。
各種磁環(huán)的運(yùn)用及區(qū)別
1.磁粉芯磁粉芯是由鐵磁粉末和絕緣介質(zhì)混合壓制而成的軟磁材料。因?yàn)殍F磁粒子非常小(在高頻下使用0.5-5微米),并且被非磁性電絕緣膜材料隔開,一方面,它們可以隔離渦流,并且該材料適用于更高的頻率。另一方面,由于顆粒之間的間隙效應(yīng),該材料具有低滲透性和恒定滲透性。此外,由于顆粒尺寸小,皮膚現(xiàn)象基本不發(fā)生,滲透性隨頻率變化相對(duì)穩(wěn)定。主要用于高頻電感。磁粉芯的磁電性能主要取決于粉末材料的磁導(dǎo)率、粉末的尺寸和形狀、填充系數(shù)、絕緣介質(zhì)的含量、成型壓力和熱處理工藝等。常用的磁粉芯包括鐵粉芯、坡莫合金粉芯和鐵硅芯。磁芯的有效磁導(dǎo)率me和電感計(jì)算如下:me=D1/4N2S’109,其中:D是磁芯的平均直徑(cm),L是電感(份額),N是繞組匝數(shù),S是磁芯的有效橫截面積(cm2)。(1)常用的鐵粉芯由碳基鐵粉和樹脂碳基鐵粉組成。粉芯的價(jià)格。飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度約為1.4T滲透率范圍從22到100。隨著頻率的變化,初始滲透率mi具有良好的穩(wěn)定性。DC電流疊加性能好;但是在高頻時(shí)損耗很高。
鎂鋅鐵氧體磁環(huán)和鎳鋅鐵氧體磁環(huán)的工藝研究
近年來,隨著材料氧化鎳的價(jià)格急劇上漲,許多鎳鋅鐵氧體磁環(huán)制造商已經(jīng)從鎳鋅鐵氧體材料轉(zhuǎn)向鎂鋅鐵氧體材料,以降低材料成本。然而,普通工藝生產(chǎn)的鎂鋅鐵氧體磁環(huán)的高頻特性和機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)不如鎳鋅鐵氧體磁環(huán)。因此,普通工藝生產(chǎn)的鎂鋅鐵氧體磁環(huán)只用于一些要求較低的民用產(chǎn)品,這極大地影響了鎂鋅鐵氧體磁環(huán)的市場(chǎng)份額。通過合理調(diào)整材料配方和工藝,有效提高了鎂鋅鐵氧體磁芯的高頻性能和鎂鋅鐵氧體磁環(huán)的機(jī)械強(qiáng)度。
1實(shí)驗(yàn)1.1材料配方(1)的調(diào)整以r-50為例,配方中:30%的氧化鎂、12%的氧化鋅、2%的碳酸錳、56%的Fe2O3,不添加CoO。將通過PbO測(cè)量的材料的高頻性能與通過向配方中添加1.5% w(PbO)和不同量的CoO測(cè)量的材料的高頻性能進(jìn)行比較。在將材料制成外徑為14.2毫米、內(nèi)徑為6.7毫米、高度為8毫米的環(huán)之后,將其用于制備具有以下特征的環(huán):長度為100毫米、直徑為0.7毫米的漆包線穿過環(huán)一次。以試驗(yàn)機(jī)的配方為例:30%氧化鎂12%氧化鋅2%碳酸錳56·2 O3,在保持其他雜質(zhì)添加量不變的前提下,加入適量的碳酸鈣或滑石粉后,制成外徑14.2毫米、內(nèi)徑6.7毫米、高8毫米的圓環(huán), 將該環(huán)制成外徑14.2毫米、內(nèi)徑6.7毫米、高8±0.7毫米漆包線的環(huán),用QBG-3型高頻Q計(jì)進(jìn)行1圈高頻測(cè)試。 (3)將我公司的兩種NiZn鐵氧體材料R50制成外徑為14.2毫米、內(nèi)徑為6.7毫米、高度為8毫米的圓環(huán)。使用?0.7毫米漆包線,1匝,高頻測(cè)試由測(cè)試儀QBG-3高頻Q計(jì)。(4)比較上述三種實(shí)驗(yàn)結(jié)果。