磁珠在开关电源EMC设计中的应用
EMC—巧用磁珠提升电源抗EMI能力
EMC—巧用磁珠提升电源抗EMI能力对于正规的电子产品来说,必须要做过EMC(电磁兼容)检测才能进行售卖,因为这样才能确定该产品设备或系统,在适配的电磁环境中既符合其设计要求而正常运行,又不会对其所处环境中的任何设备产生严重的EMI(电磁干扰)。
简单来说,就是你设计了一款电子产品出来,在正常使用中,遇到接触的电子产品,它不会坏,也不会让接触到的电子产品坏。
那么问题来了,我要怎么解决EMC问题?本文将介绍使用磁珠的解决方法,后面陆续会介绍其他的方法。
(为什么先说磁珠?因为它使用成本最低,使用最方便,适用场景最多,当然还有我介绍这个不怎么费力,打字快。
)1 引言过滤高频电源噪声并提供干净的电源供电轨(即为模拟IC 和数字IC 提供供电轨),同时在共享的供电轨之间保持高频隔离的一种有效方法是使用铁氧体磁珠。
铁氧体磁珠是无源器件,可在宽频率范围内吸收高频噪声。
它在目标频率范围内具有电阻特性,并以热量的形式耗散噪声能量。
铁氧体磁珠与供电轨串联,而磁珠的两侧常与电容一起接地。
这样便形成了一个π型低通滤波器网络,进一步降低高频电源噪声。
然而,若系统设计中对铁氧体磁珠使用不当,则会产生不利影响。
有一些例子可以说明:由于直流偏置电流引起磁珠磁芯的饱和,导致EMI 抑制能力下降;同时常用设计中常用磁珠和去耦电容的搭配形成低通滤波器,容易产生干扰谐振。
因此正确理解并充分考虑铁氧体磁珠的特性后,这些问题便可以迎刃而解。
本文将首先介绍片状铁氧体的构造,并对比片状铁氧体磁珠相比片状电感器在噪声抑制上的优点。
其次,将讨论系统设计人员在电源系统中使用铁氧体磁珠时的注意事项,比如直流偏置电流变化时的阻抗与频率特性,以及磁珠与电容搭配使用形成的LC 谐振效应。
最后,介绍一种阻尼设计方法来抑制LC 谐振效应,避免在谐振频率点上形成尖峰电压。
2. 片状铁氧体磁珠构造片状铁氧体磁珠通过叠层形成电感器的构造并做成贴片式的产品,图1 是其具有代表性内部结构。
EMC常用元器件之磁珠总结
EMC常用元器件之磁珠总结磁珠是一种常用的电磁兼容(EMC)元器件,用于电子电路中的滤波和抑制电磁干扰。
它具有小巧、高效、易使用和良好的电磁屏蔽性能等特点。
本文将对磁珠的基本原理、分类、应用以及选型等方面进行综述。
一、磁珠的基本原理磁珠是由铁氧体材料制成的,具有磁导率高、电导率低的特点。
当电流通过磁珠时,它会产生一个磁场,这个磁场可以抑制电路中的高频噪声和电磁干扰。
磁珠通过对电路中的电流进行低通滤波,使高频信号被吸收而只有低频信号通过,从而起到滤波的作用。
二、磁珠的分类根据磁珠的结构和功能,可以将其分为多种类型,如下所示:1.磁珠状元件:这种类型的磁珠外观呈圆柱状,通常采用铁氧体材料制成。
它们主要用于通过电缆或线束抑制高频噪声。
2.多通磁珠:这种类型的磁珠可以具有多个通道,用于组合多个信号线进行滤波和干扰抑制。
3.表面贴装磁珠:这种类型的磁珠通常用于表面贴装设备中。
它们具有小巧的体积和低化学活性,能够满足高密度电路板的需求。
三、磁珠的应用磁珠广泛应用于电子产品和电气设备中的电路,主要包括以下几个方面:1.EMI过滤:磁珠可用于滤除电路中的电磁干扰,提高信号质量和系统性能。
2.电源滤波:磁珠能够滤除电源电路中的高频噪声,减少电源供电对其他电路的干扰。
3.信号滤波:磁珠可用于滤除信号线中的高频噪声,提高信号的清晰度和准确性。
4.隔离和保护器件:磁珠可以阻止电磁波和静电对电路的干扰,保护关键器件免受损坏。
5.数据线滤波:磁珠可以滤除数据线中的高频噪声,提高数据传输的稳定性和可靠性。
四、磁珠的选型在选择磁珠时,需要考虑以下几个关键因素:1.频率范围:根据需要滤除的频率范围选择合适的磁珠。
2.阻抗匹配:选择与电路阻抗匹配的磁珠,以确保最佳的滤波效果。
3.尺寸和包装:根据电路板的尺寸和装配方式选择适合的磁珠尺寸和包装形式。
4.材料特性:选择具有高磁导率和低电导率的铁氧体材料,以实现最佳的滤波效果。
5.温度和环境要求:在高温或恶劣环境下,选择能够耐受这些条件的磁珠。
如何利用磁珠和电感各自优势解决EMI和EMC
如何利用磁珠和电感各自优势解决EMI和EMC
磁珠和电感在解决EMI 和EMC 方面的作用有什么区别,各有什么特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢?
磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。
磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF 电路,PLL,振荡
电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS 等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC 振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ. 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的RF 噪声,RF 能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF 能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。
要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直
流信号通过,而滤除交流信号。
通常高频信号为30MHz 以上,然而,低频信
号也会受到片式磁珠的影响。
磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
磁珠可等效成一个电感,但这个等效电感与电感线圈是有区别的,磁珠与电感线圈的最大区别就是,电感线圈有分布电容。
因此,电感线圈就相当于一个电感与一个分布电容并联。
如图1 所示。
图1 中,LX 为电感线圈的等效电感(理想电感),RX 为线圈的等效电阻,CX 为电感的分布电容。
磁珠在电路中的使用方法
磁珠在电路中的使用方法引言磁珠是一种常用的电子元件,广泛应用于电路设计和电子装配中。
它具有独特的磁性和导电性能,可以在电路中发挥重要作用。
本文将介绍磁珠的基本原理、特点以及在电路中的使用方法。
一、磁珠的基本原理和特点1.磁性特点-磁珠具有一定的磁性,可以对电磁信号进行滤波和隔离。
-磁珠可以吸附磁性材料,如铁磁性材料,以增强磁性效果。
2.导电特点-磁珠是一种金属材料,具有良好的导电性能。
-磁珠可以作为电路的导电通路,用于连接和传递电流。
二、磁珠在电路设计中的应用1.磁珠的滤波作用-磁珠可以用于滤除电磁干扰信号,提高电路的抗干扰能力。
-在电路的输入端或输出端串联磁珠,可以有效滤除高频噪声信号。
2.磁珠的隔离作用-磁珠可以用于隔离电路的不同部分,避免信号互相干扰。
-在信号传输线路上串联磁珠,可以有效隔离不同模拟信号或数字信号。
3.磁珠的补偿作用-磁珠可以在电路中起到补偿电感的作用,调节电路的频率响应。
-在需要改变电路频率特性的场合,可以选择合适的磁珠进行串联或并联。
三、磁珠的选型和布局1.选型注意事项-根据电路的具体需求和频率特性选择合适的磁珠型号。
-考虑磁珠的电感、阻抗和最大电流等参数,确保符合电路设计要求。
2.磁珠的布局和连接-根据电路的布局和连接需求,合理选择磁珠的位置和方向。
-注意磁珠与其他元件的防干扰安装间隔,避免信号串扰和电磁干扰。
四、实际案例分析以手机音频接口电路设计为例,介绍磁珠在实际应用中的使用方法和效果。
1.磁珠的选型-根据手机音频接口电路的频率特性,选用合适的磁珠型号。
-考虑手机音频接口的通信频率范围和阻抗匹配要求,选择合适的磁珠。
2.磁珠的布局和连接-在手机音频接口线路的输入端和输出端分别串联磁珠。
-确保磁珠的方向、位置和连接正确,以提高音频传输质量和抗干扰能力。
3.实际效果分析-磁珠的应用可以有效滤除音频接口中的干扰信号,提高音频传输质量。
-磁珠还可以消除外部磁场对音频信号的干扰,提高手机音频接口的稳定性。
磁珠在开关电源EMC设计中的应用
磁珠在开关电源EMC设计中的应用开关电源(Switching Power Supply)是一种能够将电能转换为特定电压和电流输出的电源设备。
它具有体积小、效率高、重量轻的特点,因此得到了广泛的应用。
然而,开关电源也存在着一些问题,例如电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)问题。
为了解决这些问题,磁珠被广泛应用于开关电源的EMC设计中。
磁珠是一种电磁学器件,具有一定的电感和电阻特性。
通过合理布局和选择合适的磁珠,可以有效地抑制开关电源中的高频噪声和EMI。
下面将从两个方面介绍磁珠在开关电源EMC设计中的应用。
一、电源端的磁珠应用在开关电源的输入端和输出端都需要使用磁珠来抑制高频噪声和EMI。
在输入端,磁珠被应用于输入滤波电路中,用于滤除电源线上的高频噪声。
磁珠通常与电容并联使用,形成LC滤波网络。
通过合理选择电感值和阻尼电阻,可以使磁珠在一定频率范围内形成高阻抗,从而抑制高频噪声的传播,保护输入电源免受外界EMI的干扰。
在输出端,磁珠被用作输出滤波电路的一部分。
开关电源输出的脉冲信号经过滤波电路转变为平滑的直流信号,磁珠被应用于这个滤波电路中,用于抑制高频噪声和EMI。
与输入端的应用类似,磁珠和滤波电容并联使用,形成LC滤波网络。
通过合适的选择和布局,磁珠可以有效地抑制输出端的高频噪声,提高开关电源的EMC性能。
二、信号线的磁珠应用在开关电源的EMC设计中,除了电源线外,信号线也是需要注意的部分。
信号线上的高频噪声和EMI同样会对开关电源的性能产生不良影响。
因此,磁珠也被应用于信号线的EMC设计中。
一种常见的应用是在开关电源的控制电路中使用磁珠。
控制电路负责监测和调整开关电源的输出电压和电流,因此其稳定性和可靠性对整体性能十分重要。
磁珠被用于控制电路的供电部分,抑制高频噪声和EMI的干扰,确保控制电路的正常运行。
此外,磁珠也可以应用于开关电源输出信号线的EMC设计中。
开关电源输出的信号经过放大和调整后送往载体设备,磁珠可以用于抑制高频噪声和EMI的传播,保证信号的清晰和可靠。
磁珠的原理应用电路
磁珠的原理应用电路简介磁珠是一种电子元件,它具有通过磁性材料来操控电流和磁场的特性。
磁珠在电子电路设计中具有广泛的应用,包括滤波、隔离、电源稳压等方面。
本文将介绍磁珠的工作原理以及在电路中的应用。
磁珠的工作原理磁珠的工作原理基于其磁性材料的特性。
磁珠通常由磁导体材料和绝缘材料制成,通过在电路中应用磁场的作用,来调整电流的通路以及滤波效果。
磁导体材料具有磁导率较高的特性,可以吸收和释放磁场。
当电流通过磁导体材料时,会在磁珠周围产生一个磁场。
这个磁场可以被隔离或吸收,从而影响电路中其他部分的电流通路。
绝缘材料主要用于隔离磁导体材料,确保电路中的其他部分不会受到磁场的干扰。
绝缘材料通常具有良好的绝缘性能和耐高温性能,以保证磁珠在电路中的稳定工作。
磁珠在电路中的应用磁珠在电路中有多种应用。
以下是一些常见的应用场景:1.滤波器:磁珠作为滤波器的一部分,可以用于去除电路中的高频噪声。
通过选择合适的磁珠材料和设计参数,可以将高频信号的干扰滤除,从而提高电路的信号质量。
2.隔离器:磁珠可以用于电路的隔离,将不同部分之间的信号完全隔离开来,从而提高电路的稳定性和安全性。
隔离器常用于保护敏感电子元件免受辐射干扰或高电压损坏。
3.电源稳压:磁珠可以用作电源稳压电路的一部分。
由于其磁导体材料的特性,磁珠可以吸收电源中的电流峰值,并提供稳定的电流输出。
这样可以有效地保护其他部分的电子元件不受电流突变的影响。
4.电流传感器:磁珠还可以用作电路中的电流传感器。
通过测量磁导体材料周围的磁场强度,可以间接地了解通过磁珠的电流大小。
这在某些应用中非常有用,比如电力监测和电流控制。
总结磁珠是一种在电子电路设计中广泛应用的元件,其通过利用磁性材料的特性来操控电流和磁场。
磁珠在滤波、隔离、电源稳压和电流传感等方面具有重要的作用。
掌握磁珠的工作原理以及合理应用于电路设计中,可以提高电路的稳定性和性能。
以上内容仅为磁珠的原理应用电路的简要介绍,磁珠的应用还有很多领域和功能,需要根据具体的设计需求来选择合适的磁珠材料和参数。
开关电源适配器中磁珠的作用
开关电源适配器中磁珠的作用开关电源适配器中磁珠的作用当开关电源适配器的开关频率较高(100KHz及以上)时,在功率开关管导通时,高频变压器一次侧的分布电容和二次输出整流二极管的方向恢复过程,都会在开关管集电极产生尖峰电流。
二次输出整流二极管也会产生反向尖峰电流。
尖峰电流可能损坏功率开关管和整流二极管,还会产生开关噪声,增加电磁辐射。
虽然在整流二极管两端并上由阻容元件串联而成的RC吸收电路,能对开关噪声起到一定的抑制作用,但效果仍不理想,况且在电阻上还会造成功率损耗。
较好解决的办法是在功率开关管的集电极和二次输出整流电路中串联一只磁珠。
磁珠是近年来应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
它是一种超小型的非晶合金磁性材料,其外形呈管状,引线穿心而过并胶合。
常见磁珠的外形尺寸有2.5*3mm,2.5*8mm,3*5mm等多种规格。
也有表面贴装的形式,但开关电源电路中很少用贴片磁珠,贴片磁珠广泛应用于:PDA、ISDN、ADSL、MP3、CD、DVD、手机、电脑、电视机、数码相机、摄像头、收录机、对讲机、EL 背光驱动、遥控玩具、传真机、激光打印机及电子钟表等通讯和消费类电子领域。
贴片磁珠是由铁氧体材料和导体线圈组成的叠层型独石结构。
由于是在高温下烧结而成,因而致密性好、可靠性高。
两端的电极由银/镍/焊锡三层构成,可满足再流焊和波峰焊的要求。
开关电源适配器中使用的磁珠,电感量一般为几至十几微亨。
磁珠的直流电阻非常小,一般是0.005~0.01欧姆。
通常噪声滤波器只能吸收已发生了的噪声,属于被动抑制型;磁珠的作用则不同,它能抑制尖峰电流的产生,因此属于主动抑制型,这是二者的根本区别。
磁珠除广泛用于高频开关电源外,还应用于其他电子电器、电子测量仪器,以及各种对噪声要求非常严格的电路中。
磁珠是EMC设计中常使用的元件,在EMC对策中占重要位置。
磁珠和电感在EMCEMI电路的作用
磁珠和电感在EMCEMI电路的作用磁珠是一种电子元器件,由铁氧体或磁性材料制成,通常具有一个或多个线圈穿过其孔内。
磁珠在EMC、EMI电路中主要起到以下几个作用:1.防止高频信号的波导现象:磁珠的线圈孔具有一定的电感性质,可以形成电磁感应场,进而阻碍高频信号在线路上的传播。
通过将磁珠串联到信号线路上,可以有效地抑制高频信号的波导现象,减少信号的辐射和传导。
2.滤波和抑制电磁干扰:磁珠能够对高频信号进行滤波和抑制。
由于磁珠具有一定的电感和电阻,可以形成一个带通滤波器,对高频信号进行滤波和抑制,从而减少其在线路中的传播和辐射。
同时,磁珠的电阻特性还可以吸收和消散电磁干扰,保护其他设备免受干扰。
3.增加传导电容:磁珠通过线圈穿过的方式,可以将信号线路与地面或其他线路形成电容耦合,从而增加传导电容。
这样可以降低信号线路的电压和电流变化对地面或其他线路的干扰,提高电路的抗干扰能力。
电感是一种储存电能的元器件,其主要作用是阻碍变化电流的流动。
在EMC、EMI电路中,电感主要发挥以下几个作用:1.抑制电流突变:电感的阻抗随着频率增加而增加,可以阻碍高频信号的流动。
当电路中的电流突变时,电感会阻碍这种变化电流的流动,从而起到抑制电磁干扰的作用。
2.滤波和降噪:电感可以形成LC滤波器,对高频信号进行滤波和降噪。
通过将电感串联到信号线路中,可以形成一个低通滤波器,将高频信号滤除,从而减少信号的辐射和传导,降低电磁干扰。
3.平衡电流:在差分信号传输中,电感可以平衡信号中的共模干扰。
通过将两个信号线圈串联,可以形成一个差模电感,将共模干扰抵消,提高信号的抗干扰能力。
总之,磁珠和电感在EMC、EMI电路中的作用主要是抑制高频信号的传导和辐射,滤除电磁干扰,并提高电路的抗干扰能力。
它们是保证电子设备满足EMC要求的重要组件。
磁珠在开关电源EMC设计中的应用
磁珠在开关电源EMC设计中的应用1 铁氧体电磁干扰抑制元件新晨阳电子铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
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。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最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。
新晨阳电子在低频段,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。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
新晨阳电子2 磁珠的原理和特性当电流流过其中心孔中的导线时,便会是磁珠内部产生循环流动的磁道。
用于EMI控制的铁氧体配制时,应当可以把大部分磁通作为材料中的热散掉。
这个现象可以由一个电感器和一个电阻器的串联组合来模拟。
两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。
开关电源中磁珠的特性与选用原则
开关电源中磁珠的特性与选用原则1、磁珠的特性开关电源尤其是大功率开关电源,它们的工作频率一般为100kHz,有的高达1MHz。
在高频的作用下,电源的输出整流管,在关断期间反向恢复过程中,会产生噪声和反向峰值电流,非常容易击穿整流二极管或MOS管,还容易在二极管或MOS管导通期间向外辐射高频率的干扰信号。
人们虽然在整流二极管的两端并联阻容元件组成高频旁路电路,但作用效果不太理想。
相反,由于增加了电阻、电容,在高频率的作用下造成损耗。
近年来,研发人员找到在二次侧滤波器输出线上套上一只磁珠,有力地抑制了噪声和干扰信号,还具有静电脉冲吸收能力。
磁珠的主要原料为铁氧体,是一种晶体结构亚铁磁性材料,它在低频时呈现电感特性,损耗很小;在高频时呈现电抗特性抵抗高频辐射。
它的性能参数与铁氧体磁心一样,为磁导率和磁通密度。
当导体穿过铁氧体磁心时,所形成的电抗是随着频率升高而增加,不同的频率其受理作用不一样。
磁珠在高频下的磁导率较低,电感量也小,干扰电磁波吸收很大;在低频时作用相反。
总而言之,磁珠器件具有低损耗、高品质因数的特性,可防止电磁辐射。
2、磁珠的主要参数(1)标准值磁珠的单位是按照在某一频率下所产生的阻抗来标定的,它的单位是Ω,一般以100MHz为标准。
如2012B601是指100MHz磁珠的阻抗为600Ω。
(2)额定电流是保证电路正常工作允许通过的电流。
(3)感抗磁珠在100MHz的高频下,在一闭环电路里,磁珠的两端所产生的电感量。
电感量的大小表示储能的能力大小。
(4)Q值品质因数。
(5)自谐振频率由于电感有分布电容的作用,将形成LC振荡电路而起振,称之为自谐振频率。
(6)超载电流表示电感器正常工作时的最大电流的2.2倍。
(7)封装形式及尺寸在PCB上多使用表贴封装元器件,这种形式具有良好的闭合磁路和电磁特性。
(8)磁通量磁珠在低频下承受电流越大,感抗随交流变化而呈容抗,磁珠发热而造电路损耗。
初始磁通量与品质因数Q得不到平衡。
磁珠选型与应用知识
磁珠选型与应用知识磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠),是一种抗干扰元件,滤除高频噪声效果显著。
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。
磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
磁珠的电路符号就是电感,但是型号上可以看出使用的是磁珠。
在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同而已。
一、磁珠的型号命名方法(风化高科系列磁珠为例)磁珠的型号一般由下列五部分组成:第一部分:类别,多用字母表示.第二部分:尺寸,用数字表示(英制)第三部分:材料,用字母表示,其中X代表小型。
第四部分:阻抗,100MHz时阻抗第五部分:包装方式,用字母表示如某型号磁珠命名如下铁氧叠层片式磁珠(普通型)Ferrite chip beads尺寸:1005(0402)1608(0603)2012(0805)产品规格命名方法:CBG100505/、160808/201209、V121T↓↓↓↓↓叠层片式规格尺寸材料阻抗包装方式通用型磁珠应指出的是,目前磁珠型号命名方法各生产厂有所不同,尚无统一的标准。
二、磁珠的结构特点铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。
当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比例。
磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
磁珠在电路中的应用
磁珠在电路中的应用
磁珠是一种小型的磁性元件,通常由铁、镍、钴等磁性材料制成,它在电路中有着广泛的应用。
下面我将为您介绍磁珠在电路中的应用。
一、磁珠的基本作用
磁珠在电路中的基本作用是滤波和隔离。
在信号传输过程中,磁珠可以隔离不同电路之间的干扰信号,同时也可以滤除高频噪声。
这种隔离和滤波作用可以提高电路的稳定性和可靠性。
二、磁珠的应用场合
1. 电源滤波
电源滤波是指在电源输出端使用磁珠来滤除高频噪声和电磁干扰。
这种滤波方式可以提高电源的稳定性和可靠性,同时也可以减少对其他电路的干扰。
2. 信号隔离
在一些特殊的电路中,需要将信号隔离开来,以保证信号的稳定性和可靠性。
磁珠可以在信号传输过程中起到隔离作用,将不同电路之间的信号隔离开来,从而
保证信号的稳定性和可靠性。
3. 防止电磁干扰
电磁干扰是指电路中的电磁波对其他电路产生的干扰。
磁珠可以在电路中起到隔离作用,将电磁波隔离开来,从而减少电磁干扰对其他电路的影响。
4. 信号滤波
在一些需要对信号进行滤波的电路中,磁珠可以起到滤波作用,将高频噪声滤除掉,从而保证信号的稳定性和可靠性。
三、磁珠的优点
1. 小型化
磁珠的体积很小,可以在电路板上进行集成,从而实现电路的小型化。
2. 低成本
磁珠的制造成本较低,可以在大批量生产中降低电路的成本。
3. 高性能
磁珠具有较高的隔离和滤波性能,可以在电路中提高信号的稳定性和可靠性。
总之,磁珠在电路中有着广泛的应用,可以提高电路的稳定性和可靠性,同时也可以减少电磁干扰对其他电路的影响。
磁珠在开关电源上的主要作用
磁珠在开关电源上的主要作用1 铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
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。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最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。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
2 磁珠的原理和特性当电流流过其中心孔中的导线时,便会是磁珠内部产生循环流动的磁道。
用于EMI控制的铁氧体配制时,应当可以把大部分磁通作为材料中的热散掉。
这个现象可以由一个电感器和一个电阻器的串联组合来模拟。
如图2所示两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。
磁珠在开关电源EMC设计中的应用
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线能力。
磁珠的原理和特性
当电流流过其中心孔中的导线时,便会是磁珠内部产生循环流动的磁道。用于EMI控制的铁氧体配制时,应当可以把大部分磁通作为材料中的热散掉。这个现象可以由一个电感器和一个电阻器的串联组合来模拟。如图2所示
由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频几乎无阻碍地通过,故在EMI控制中得到了广泛地应用。用于EMI吸收的磁环/磁珠可制成各种的形状,广泛应用于各种场合。如在PCB板上,可加在DC/DC模块、数据线、电源线等处。它吸收所在线路上高频干扰信号,但却不会在系统中产生新的零极点,不会破坏系统的稳定性。它与电源滤波器配合使用,可很好的补充滤波器高频端性能的不足,改善系统中滤波特性。广大开关电源专业研究人员,应充分发挥技术优势,把磁环、磁珠等铁氧体材料灵活应用到开关电源的开发中去,使其在开关电源设计中发挥更大的作用,以提高产品的EMC性,并且减小体积、降低成本。
不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。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。
关于磁珠的特性和应用分析
关于磁珠的特性和应用分析磁珠(Ferrite bead)的等效电路是一个DCR电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻。
DCR是一个恒定值,但后面三个元件都是频率的函数,也就是说它们的感抗,容抗和阻抗会随着频率的变化而变化,当然它们阻值,感值和容值都非常小。
从等效电路中可以看到,当频率低于fL(LC谐振频率)时,磁珠呈现电感特性;当频率等于fL时,磁珠是一个纯电阻,此时磁珠的阻抗(impedance)最大;当频率高于谐振频率点fL时,磁珠则呈现电容特性。
EMI选用磁珠的原则就是磁珠的阻抗在EMI噪声频率处最大。
比如如果EMI噪声的最大值在200MHz,那你选择的时候就要看磁珠的特性曲线,其阻抗的最大值应该在200MHz左右。
下图是一个磁珠的实际的特性曲线图。
大家可以看到这个磁珠的峰值点出现在1GHz左右。
在峰点时,阻抗(Z)曲线的值与电阻(R)的相等。
也就是说这个磁珠在1GHz时,是个纯电阻,而且阻抗值最大。
Z: impedance R: R( f) X1: L\\C从磁珠的阻抗曲线来看,其实它的特性就是可以用来做高频信号滤波器。
需要注意的是,通常大家看到的厂家提供的磁珠阻抗曲线,都是在无偏置电流情况下测试得到的曲线。
但大部分磁珠通常被放在电源线上用来滤除电源的EMI噪声。
而在有偏置电流的情况下,磁珠的特性会发生一些变化。
下面是某个0805尺寸额定电流500mA的磁珠在不同的偏置电流下的阻抗曲线。
大家可以看到,随着电流的增加,磁珠的峰值阻抗会变小,同时阻抗峰值点的频率也会变高。
在进一步阐述磁珠的特性之前,让我们先来看一下磁珠的主要特性指标的定义:Z (阻抗,impedance ohm) :磁珠等下电路中所有元件的阻抗之和,它是频率的函数。
通常大家都用磁珠在100MHz时的阻抗值作为磁珠阻抗值。
DCR (ohm): 磁珠导体的的直流电阻。
额定电流:当磁珠安装于印刷线路板并加入恒定电流,自身温升由室温上升40C时的电流值。
磁珠在开关电源EMC设计中的应用
磁珠在开关电源EMC设计中的应用电磁兼容问题已经成为当今电子设计制造中的热点和难点问题。
实际应用中的电磁兼容问题十分复杂,绝不是依靠理论知识就能够解决的,它更依赖于广大电子工程师的实际经验。
为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,主要要考虑接地、)电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题。
本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容方面的重要性,以求为开关电源产品设计者在设计新产品时提供更多、更好的选择。
1 铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
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。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最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。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
磁珠参数及作用
一、磁珠的参数概念:采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。
主要参数:标称值: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 .一般以100MHz 为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。
额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.电感与磁珠的区别:有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈习惯称之为磁珠;电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI 问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
作为电源滤波,可以使用电感。
磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。
当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
磁珠和电感在EMC、EMI电路的用途
磁珠和电感在EMC、EMI电路的作用磁珠和电感在解决EMI和EMC方面各与什么作用,首先我们来看看磁珠和电感的区别,电感是闭合回路的一种属性,多用于电源滤波回路,而磁珠主要多用于信号回路,用于EMC对策磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。
磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,两者都可用于处理EMC、EMI问题。
磁珠和电感在EMI和EMC电路中关键是是对高频传导干扰信号进行抑制,也有抑制电感的作用。
但从原理方面来看,磁珠可等效成一个电感,等于还是存在一定的区别,最大区别在于电感线圈有分布电容。
因此,电感线圈就相当于一个电感与一个分布电容并联。
如图1所示。
图1中,LX为电感线圈的等效电感(理想电感),RX为线圈的等效电阻,CX为电感的分布电容。
图1 电感线圈的等效电路图理论上对传导干扰信号进行抑制,要求抑制电感的电感量越大越好,但对于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分布电容也越大,两者的作用将会互相抵消。
图2 普通电感线圈的阻抗与频率的关系图图 2是普通电感线圈的阻抗与频率的关系图,由图中可以看出,电感线圈的阻抗开始的时候是随着频率升高而增大的,但当它的阻抗增大到最大值以后,阻抗反而随着频率升高而迅速下降,这是因为并联分布电容的作用。
当阻抗增到最大值的地方,就是电感线圈的分布电容与等效电感产生并联谐振的地方。
图中,L1 > L2 > L3,由此可知电感线圈的电感量越大,其谐振频率就越低。
从图2中可以看出,如果要对频率为1MHZ的干扰信号进行抑制,选用L1倒不如选用L3,因为 L3的电感量要比L1小十几倍,因此L3的成本也要比L1低很多。
如果我们还要对抑制频率进一步提高,那么我们最后选用的电感线圈就只好是它的最小极限值,只有1圈或不到1圈了。
磁珠和电感在解决EMI和EMC问题上的区别与特点
磁珠和电感在解决EMI和EMC问题上的区别与特
点
问:磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用有什幺区别,各有什幺特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢?
答:从原理上来说,磁珠可等效成一个电感,所以磁珠在EMI和EMC电路中就相当于一个抑制电感的作用,主要作用是对高频传导干扰信号进行抑制。
磁珠可等效成一个电感,但这个等效电感与电感线圈是有区别的,磁珠与电感线圈的最大区别就是,电感线圈有分布电容。
因此,电感线圈就相当于一个电感与一个分布电容并联。
如图1所示。
图1中,LX为电感线圈的等效电感(理想电感),RX为线圈的等效电阻,CX为电感的分布电容。
理论上对传导干扰信号进行抑制,要求抑制电感的电感量越大越好,但对于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分布电容也越大,两者的作用将会互相抵消。
图2是普通电感线圈的阻抗与频率的关系图,由图中可以看出,电感线圈的阻抗开始的时候是随着频率升高而增大的,但当它的阻抗增大到最大值以后,阻抗反而随着频率升高而迅速下降,这是因为并联分布电容的作用。
当阻抗增到最大值的地方,就是电感线圈的分布电容与等效电感产生并联谐振的地方。
图中,L1 > L2 > L3,由此可知电感线圈的电感量越大,其谐振频率就越低。
从图2中可以看出,如果要对频率为1MHz的干扰信号进行抑制,选用L1倒不如选用L3,因为L3的电感量要比L1小十几倍,因此L3的成本也要比L1低很多。
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磁珠在開關電源EMC設計中的應用
摘要:文仲介紹了鐵氧體磁珠的特性,並且根據它的特性詳細分析和介紹了其在開關電源電磁相容設計中的重要應用,給出了在電源線濾波器中的實驗和測試結果。
關鍵詞:開關電源;EMC;EMI;鐵氧體;磁珠
中圖分類號:文獻標識碼:
0 引言
電磁相容問題已經成為當今電子設計製造中的熱點和難點問題。
實際應用中的電磁相容問題十分複雜,絕不是依靠理論知識就能夠解決的,它更依賴於廣大電子工程師的實際經驗。
為了更好地解決電子產品的電磁相容性這一問題,主要要考慮接地、)電路與PCB板設計、電纜設計、遮罩設計等問題。
本文通過介紹磁珠的基本原理和特性來說明它在開關電源電磁相容方面的重要性,以求為開關電源產品設計者在設計新產品時提供更多、更好的選擇。
1 鐵氧體電磁干擾抑制元件
鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料。
它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似,顏色為灰黑色。
電磁干擾濾波器中經常使用的一類磁芯就是鐵氧體材料,許多廠商都提供專門用於電磁干擾抑制的鐵氧體材料。
這種材料的特點是高頻損耗非常大。
對於抑制電磁干擾用的鐵氧體,最重要的性能參數為磁導率μ和飽和磁通密度Bs。
磁導率μ可以表示為複數,實數部分構成電感,虛數部分代表損耗,隨著頻率的增加而增加。
因此,它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯電路,L和R都是頻率的函數。
當導線穿過這種鐵氧體磁芯時,所構成的電感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加,但是在不同頻率時其機理是完全不同的。
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,電磁干擾被反射而受到抑制;並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,有時可能出現使用鐵氧體磁珠後干擾增強的現象。
在高頻段,阻抗由電阻成分構成,隨著頻率升高,磁芯的磁導率降低,導致電感的電感量減小,感抗成分減小但是,這時磁芯的損耗增加,電阻成分增加,導致總的阻抗增加,當高頻信號通過鐵氧體時,電磁干擾被吸收並轉換成熱能的形式耗散掉。
鐵氧體抑制元件廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。
如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件,就可以濾除高頻干擾。
鐵氧體磁環或磁珠專用於抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾,它也具有吸收靜電放電脈衝干擾的能力。
2 磁珠的原理和特性
當電流流過其中心孔中的導線時,便會是磁珠內部產生迴圈流動的磁軌。
用於EMI控制的鐵氧體配製時,應當可以把大部分磁通作為材料中的熱散掉。
這個現象可以由一個電感器和一個電阻器的串聯組合來模擬。
如圖2所示
兩個元件的數值大小與磁珠的長度成正比,而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響,磁珠長度越長抑制效果越好。
由於信號能量呈磁耦合加到磁珠上,故電感器的電抗與電阻的大小隨頻率的升高而增大。
磁耦合的效率取決於磁珠材料相對於空氣的導磁率。
通常組成磁珠的鐵氧體材料的損耗可以通過其相對於空氣的導磁率,表示成一個複數量。
磁性材料常常用由此比值表徵出損耗角。
用於EMI抑制元件要求較大的損耗角,這意味著大部分干擾都將被耗散而不被反射。
目前出現的各種各樣的可用鐵氧體材料,為設計人員將磁珠用於不同場合提供了很大的選擇餘地。
3磁珠的應用
3.1 尖峰抑制器
開關電源最大的缺點就是容易產生噪聲和干擾,這是長期困擾開關電源的一個關鍵的技術問題。
開關電源的噪聲主要是由開關功率管和開關整流二級管快速變化的高壓切換和脈衝短路電流所引起。
因此採用有效元件把它們限制到最小程度是抑制噪聲的主要方法之一。
通常採用非線性飽和電感來抑制反向恢復電流尖峰,此時鐵芯的工作狀態是從-Bs 到+Bs。
根據在開關電源續流二極體上的高磁導率與可飽和性的超小型電感元件—磁珠特性的一致性,開發出用來抑制開關電源開關時產生的峰值電流的尖峰抑制器。
尖峰抑制器的性能特點:
(1)初始和最大電感值很高,飽和後殘餘電感值非線性極不明顯。
串聯接入回路後,電流升高瞬間顯示出高阻抗,可以作為所謂的瞬間阻抗元件使用。
(2)適用於防止半導體回路中瞬態電流峰值信號、衝擊激勵電路和由此而伴生的噪聲,還可以防止半導體損壞。
(3)剩餘電感極小,電路穩定時損耗很小。
(4)與鐵氧體製品的性能絕然不同。
(5)只要避免磁飽和,可作為超小型、高電感的電感元件使用。
(6)可以作為低損耗的高性能可飽和鐵芯用於控制和產生振蕩。
尖峰抑制器要求鐵芯材料具有較高的磁導率,以得到較大的電感量;高矩形比可使鐵芯飽和時,電感量應迅速下降到零;矯頑力小、高頻損耗低, 否則鐵芯放熱不能正常工作。
尖峰抑制器用途主要表現在減小電流尖峰信號;降低由於電流峰值信號引起的噪聲;防止開關電晶體的損壞;減低開關電晶體的開關損耗;補償二極體的恢復特性;防止高頻脈衝電流衝擊激勵。
作為超小型的線路濾波器使用等方面。
3.2在濾波器中的應用
a)不加磁珠測試結果
b)加磁珠測試結果
c)L線加磁珠測試結果
d) N線加磁珠測試結果
普通濾波器是由無損耗的電抗元件構成的,它線上路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源,所以這類濾波器又叫反射濾波器。
當反射濾波器與信號源阻抗不匹配時,就會有一部分能量被反射回信號源,造成干擾電平的增強。
為解決這一弊病,可在濾波器的進線上使用鐵氧體磁環或磁珠套,利用滋環或磁珠對高頻信號的渦流損耗,把高頻成分轉化為熱損耗。
因此磁環和磁珠實際上對高頻成分起吸收作用,所以有時也稱之為吸收濾波器。
不同的鐵氧體抑制元件,有不同的最佳抑制頻率範圍。
通常磁導率越高,抑制的頻率就越低。
此外,鐵氧體的體積越大,抑制效果越好。
在體積一定時,長而細的形狀比短而粗的抑制效果好,內徑越小抑制效果也越好。
但在有直流或交流偏流的情況下,還存在鐵氧體飽和的問題,抑制元件橫截面越大,越不易飽和,可承受的偏流越大。
基於以上磁珠原理和特性,應用在開關電源的濾波器中,收效明顯。
從測試結果便可看到應用磁珠的明顯不同。
由實驗結果看到,由於開關電源電路、結構佈局、功率的影響,有時對差模干擾有很好的抑製作用,有時對共模干擾有很好的抑製作用,有時對干擾起不到抑製作用反而會增加噪聲干擾。
EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時,通過它的電流值正比於其體積,兩者失調造成飽和,降低了元件性能;抑制共模干擾時,將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環,有效信號為差模信號,EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響,而對於共模信號則會表現出較大的電感量。
磁環的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環的導線反復繞幾下,以增加電感量。
可以根據它對電磁干擾的抑制原理,合理使用它的抑製作用。
鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。
對於輸入/輸出電路,應儘量靠近遮罩殼的進、出口處。
對鐵氧體磁環和磁珠構成的吸收濾波器,除了應選用高磁導率的有耗材料外,還要注意它的應用場合。
它們線上路中對高頻成分所呈現的電阻大約是十至幾百Ω,因此它在高阻抗電路中的作用並不明顯,相反,在低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用將非常有效。
4 結束語
由於鐵氧體可以衰減較高頻同時讓較低頻幾乎無阻礙地通過,故在EMI控制中得到了廣泛地應用。
用於EMI吸收的磁環/磁珠可製成各種的形狀,廣泛應用於各種場合。
如在PCB 板上,可加在DC/DC模組、數據線、電源線等處。
它吸收所線上路上高頻干擾信號,但卻不會在系統中產生新的零極點,不會破壞系統的穩定性。
它與電源濾波器配合使用,可很好的補充濾波器高頻端性能的不足,改善系統中濾波特性。
廣大開關電源專業研究人員,應充分發揮技術優勢,把磁環、磁珠等鐵氧體材料靈活應用到開關電源的開發中去,使其在開關電源設計中發揮更大的作用,以提高產品的電磁相容性,並且減小體積、降低成本。