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磁珠的主要參數(shù)有哪些?
磁珠參數(shù)主要包括初始磁通量(U值)、居里溫度和工作頻率。
磁通量(U值):高U的磁飽和較低,即磁珠在低頻下能承受的大zui電流越高,隨著電流的變化,感抗就會(huì)變成容抗。磁珠加熱意味著磁芯損耗太大,將電能轉(zhuǎn)化為熱能而不是磁能,并消耗能量。
居里溫度:磁環(huán)的居里溫度一般為110℃,達(dá)到這個(gè)溫度后,磁環(huán)就像空氣介質(zhì)一樣,立即失去磁性。室溫恢復(fù)后,磁性能長(zhǎng)期變化,磁導(dǎo)率下降10%。
工作頻率:每個(gè)磁芯的材料決定了其良好工作頻率,因此磁芯的材料必須根據(jù)具體的頻率來選擇。如果工作頻率低的磁環(huán)在高頻下工作,將會(huì)有很大的損耗和發(fā)熱。當(dāng)磁環(huán)加熱到居里溫度以上時(shí),電性能會(huì)突然改變,不能正常工作。
磁珠的選用與應(yīng)用
由于在任何傳輸線中都不可避免地存在引線電阻、引線電感和雜散電容,標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)在通過長(zhǎng)傳輸線后容易過沖和振鈴。大量實(shí)驗(yàn)證明,引線電阻可以降低脈沖的平均幅度,引線電感和雜散電容的存在是過沖和振鈴的根本原因。在脈沖前沿上升時(shí)間相同的情況下,引線電感越大,過沖和振鈴現(xiàn)象越嚴(yán)重,雜散電容越大,波形上升時(shí)間越長(zhǎng),而引線電阻的增加會(huì)降低脈沖幅度。在實(shí)際電路中,串聯(lián)電阻可以用來減少和抑制過沖和振鈴。圖4示出了使用電阻鐵氧體磁珠來消除由兩個(gè)快速邏輯門之間的長(zhǎng)線傳輸引起的振鈴。
磁珠的頻率特性與位置選擇
磁珠專門用于抑制信號(hào)線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。如下圖所示,不同磁珠的阻抗特性不同。例如,在50兆赫,右邊的磁珠顯然更合適。因此,應(yīng)根據(jù)頻率選擇合適的磁珠。磁珠通常被應(yīng)用到苔蘚管的三個(gè)位置以抑制電磁干擾,但是當(dāng)放置在三個(gè)不同的位置時(shí),效果是不同的。參考圖2,在g端放置磁珠的情況相對(duì)較小,因?yàn)轵?qū)動(dòng)器和mos管的引線相對(duì)較長(zhǎng),并且外部回路相對(duì)較大,所以引線的電感相對(duì)較大。Zui通常放置在D終端,這有助于抑制輻射。然而,由于電流相對(duì)較大,醉將很快進(jìn)入飽和狀態(tài)。理論上講,放置在S端的電流與放置在D端的電流相同,但實(shí)際效果在S端比在D端好得多。磁珠是電感性的,會(huì)產(chǎn)生反向電壓來抵消D端的部分驅(qū)動(dòng)電壓,這將降低驅(qū)動(dòng)速度,并更好地抑制輻射。
磁珠濾波的道理
在實(shí)際應(yīng)用中,鐵氧體材料被用作射頻電路的高頻衰減器。實(shí)際上,鐵氧體相當(dāng)于電阻和電感的并聯(lián)。電阻器在低頻時(shí)被電感器短路,而在高頻時(shí)電感器的阻抗變得相當(dāng)高,因此所有電流都通過電阻器。鐵氧體是一種有損耗的裝置,在其上高頻能量被轉(zhuǎn)換成熱能,熱能由它的電阻特性決定。
與普通電感相比,鐵氧體磁珠具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時(shí)具有電阻性,相當(dāng)于低品質(zhì)因數(shù)的電感,因此可以在較寬的頻率范圍內(nèi)連接高阻抗,從而提高高頻時(shí)的濾波效率。
阻抗是由電感的感抗形成的,低頻時(shí)電阻很小,磁芯磁導(dǎo)率很高,所以電感很大,L起次要作用,電磁干擾被反射和抑制;此時(shí),磁芯的損耗很小,具有高Q特性的電感有時(shí)會(huì)表現(xiàn)出使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。阻抗由電阻元件構(gòu)成。隨著頻率的增加,磁芯的磁導(dǎo)率降低,導(dǎo)致電感和感抗分量減小。然而,此時(shí),磁芯和電阻元件的損耗增加,這導(dǎo)致總阻抗增加。當(dāng)高頻信號(hào)通過鐵氧體時(shí),電磁干擾被接收并轉(zhuǎn)化為熱能而消散。
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。如果在印刷電路板的電源線入口端增加鐵氧體抑制元件,可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠通常用于抑制信號(hào)線和電源線上的高頻干擾和峰值干擾,還具有接收靜電放電脈沖干擾的能力。