磁珠與電感在解決EMI和EMC方面的作用有何區(qū)別

在解決電磁干擾和電磁兼容問(wèn)題時(shí)，磁珠和電感有什么區(qū)別和特點(diǎn)，使用磁珠更好嗎？原則上，磁珠可以等同于電感，因此磁珠相當(dāng)于電磁干擾和電磁兼容電路中的電感抑制功能，主要是抑制高頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)。磁珠可以等效為電感，但這種等效電感不同于電感線圈。磁珠和電感線圈的zui大區(qū)別在于電感線圈具有分布電容。因此，電感線圈相當(dāng)于與分布電容并聯(lián)的電感。如圖1所示。在圖1中，LX是電感線圈的等效電感(理想電感)，RX是線圈的等效電阻，CX是電感的分布電容。理論上，為了抑制傳導(dǎo)干擾信號(hào)，要求被抑制的電感器的電感越大越好。然而，對(duì)于電感來(lái)說(shuō)，電感越大，電感的分布電容就越大，這兩種效應(yīng)會(huì)相互抵消。圖2是示出普通電感器的阻抗和頻率之間的關(guān)系的曲線圖。從圖中可以看出，電感器的阻抗zui初隨著頻率的增加而增加，但是當(dāng)其阻抗增加到zui大值時(shí)，阻抗隨著頻率的增加而迅速減小，這是由于并聯(lián)分布電容器的影響。當(dāng)阻抗增加到zui大值時(shí)，就是電感線圈的分布電容和等效電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振的地方。在圖中，L1 L2 L3顯示電感越大，其諧振頻率越低。從圖2可以看出，如果要抑制頻率為1MHz的干擾信號(hào)，L1比L3更好，因?yàn)長(zhǎng)3的電感比L1小十倍，所以L3的成本也比L1低得多。如果我們想進(jìn)一步提高抑制頻率，那么我們選擇的電感線圈在zui大電流之后將必須是它的zui小極限值，只有一圈或更少。磁珠或穿心感應(yīng)器是少于一圈的電感線圈。然而，穿芯電感比單線圈電感線圈的分布電容小幾倍到幾十倍，因此穿芯電感具有比單線圈電感線圈更高的工作頻率。

抗干擾磁環(huán)的作用

信號(hào)頻率越高，輻射就越容易(買(mǎi)一個(gè)質(zhì)量好的電腦機(jī)箱也是為了減少電磁泄漏)，而一般的信號(hào)線都沒(méi)有屏蔽層，那么這些信號(hào)線就成了一個(gè)很好的天線，可以接收周?chē)h(huán)境中各種雜亂的高頻信號(hào)，這些信號(hào)疊加在原來(lái)傳輸?shù)男盘?hào)上，甚至可以改變?cè)瓉?lái)傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)。在磁環(huán)的作用下，正常有用的信號(hào)可以很好的通過(guò)，高頻干擾信號(hào)可以很好的被抑制通過(guò)，并且趣味性低。

電子設(shè)備的電磁波輻射和泄漏不僅嚴(yán)重干擾其他電子設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備功能障礙和傳輸錯(cuò)誤，而且威脅人體健康和安全，造成極大危害。因此，降低電子設(shè)備的電磁干擾已成為一個(gè)必要的考慮因素。吸收磁環(huán)，也叫鐵氧體磁環(huán)，簡(jiǎn)稱(chēng)磁環(huán)。電子電路中常用的抗干擾元件對(duì)高頻噪聲有很好的抑制效果。通常使用鐵氧體材料(由錳鋅制成)。磁環(huán)在不同頻率下具有不同的阻抗特性。通常，低頻時(shí)阻抗非常小。當(dāng)信號(hào)頻率增加時(shí)，磁環(huán)的阻抗急劇增加。磁場(chǎng)的分類(lèi)

通過(guò)分析不同電生的磁場(chǎng)或不同磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流，磁環(huán)可分為以下五個(gè)部分:

地磁場(chǎng)主要類(lèi)似于地核中電流l產(chǎn)生的偶極子。

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(lái)，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(guò)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(guò)PbO測(cè)量的材料的高頻性能與通過(guò)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(zhǎng)度為100毫米、直徑為0.7毫米的漆包線穿過(guò)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。

鎳鋅材料技術(shù)及其發(fā)展方向

鎳鋅軟磁鐵氧體材料是另一種高頻軟磁材料，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛。當(dāng)使用頻率低于1兆赫時(shí)，其性能不如錳鋅鐵氧體，而當(dāng)使用頻率高于1兆赫時(shí)，由于其孔隙率和高電阻率，其性能比錳鋅鐵氧體好得多，因此非常適合在高頻下使用。由鎳鋅軟磁鐵氧體材料制成的寬帶鐵氧體器件可以在很寬的頻率范圍內(nèi)使用，其下限頻率為幾千赫，上限頻率為幾千兆赫，從而大大擴(kuò)展了軟磁材料的頻率應(yīng)用范圍。其主要功能是實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)在寬頻率范圍內(nèi)的能量傳輸和阻抗變換。由于其頻帶寬、體積小、重量輕，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電視、通信、儀器儀表、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。在世界上已實(shí)現(xiàn)鎳鋅鐵氧體工業(yè)化生產(chǎn)的國(guó)家中，日本、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)目前被公認(rèn)為是大的生產(chǎn)國(guó)。射頻寬帶鎳鋅(磁芯)的工作頻率為0.1兆赫至1.5千兆赫，品種和規(guī)格數(shù)以千計(jì)。然而，它在中國(guó)起步較晚，只有少數(shù)制造商正在開(kāi)發(fā)低噪聲濾波器和鐵氧體吸收和抑制元件。然而，與國(guó)外相比還有很大差距，它們還沒(méi)有被系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。