磁芯对电感寄生电容影响
【2019年整理】关于EMI设计的精品资料2
共模扼流圈
共模电容
共模滤波电容受到漏电流的限制
杨继深 2002年8月
电源线滤波器的特性
理想滤波器特性
损
耗
实际滤波器特性 越来越受到关注
30MHz
频率
一般产品说明书上给出的数据是50条件下的测试结果。
杨继深 2002年8月
高频滤波性能的重要性
无滤波
杨继深 2002年8月
滤波器高频性能差 滤波器高频性能好
A
2VIPd
输出脉冲频谱
+
f IL
滤波器特性
f
fCO
杨继深 2002年8月
fCO
f
相当于脉冲的上升时间和 脉宽变大，而幅度没有减 小。
低通滤波器抑制脉冲的效果
低通滤波器
杨继深 2002年8月
抑制脉冲干扰的方法
2VIPd
脉冲干扰频谱 经过瞬态抑制频谱
低通滤波后频谱
杨继深 2002年8月
瞬态抑制器件与 低通滤波器一起 使用
面板上滤波的简易（临时）方法
容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短
杨继深 2002年8月
电缆滤波的方法
滤波连接器 虽然是最佳 选择，但是 当空间允许 时，也可以 这样：
杨继深 2002年8月
屏蔽盒 馈通滤波器
连接器
自制面板滤波器
锡焊，保证完全隔离
螺纹盲孔
滤波电路可以按照需要设计， 但是至少有一级馈通滤波器
被滤波器挡住 被滤波器旁路掉 面板滤波器
杨继深 2002年8月
电源线无泄漏
电源线滤波器的错误安装
PCB
滤波器
PCB
滤波器
输入线过长 输入、输出耦合
杨继深 2002年8月
寄生电容电感电阻-概述说明以及解释
寄生电容电感电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述寄生电容、电感和电阻是电路中常见的元件，它们在电子设备和电路中起着重要的作用。
在实际的电路设计和应用中，我们经常会遇到这些寄生元件的存在，它们虽然不是设计时的主要元件，但却会对电路的性能和稳定性产生一定的影响。
寄生电容指的是电容器的容量存在于电路中的其他不相关元件之间，如电路板中的导线之间或电路元件之间的绝缘介质。
这些寄生电容会对电路的频率特性、干扰抗性以及能耗等方面产生影响。
而寄生电感则是指电阻线圈的电感性质存在于电路中的其他元件之间，如电路导线本身或电路中的线圈元件。
寄生电感会对电路的频率响应、电磁干扰以及传输效率等方面产生影响。
寄生电阻则是指电路中电路元件或导线的电阻特性对电路性能产生的影响。
这些寄生元件的存在使得实际电路的性能与理论设计存在一定的差别。
因此，在电路设计中，为了更准确地预测电路的行为和性能，必须考虑和计算这些寄生元件的影响。
在实际应用中，我们需要通过一系列的测试和测量来确定电路中这些寄生元件的值，并将其纳入到电路设计和分析中。
本文将着重介绍寄生电容、电感和电阻的概念，探讨它们的影响因素和作用机制，并分析其在实际应用中的应用场景和未来的发展展望。
通过深入理解和认识这些寄生元件，我们能够更好地设计和优化电子电路，提高电路的性能和可靠性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构部分应该明确说明本文的章节组成和内容安排。
本文将围绕寄生电容、寄生电感和寄生电阻展开详细介绍和分析。
第一大纲部分介绍文章的引言部分，包括概述、文章结构和目的。
第二正文部分将分为三个小节：2.1 寄生电容的概念，2.2 寄生电感的概念，2.3 寄生电阻的概念。
在这些小节中，将详细介绍每个概念的定义、原理和特点，并探讨它们在电路中的作用和影响。
第三结论部分将总结影响因素，并分析寄生电容、寄生电感和寄生电阻在不同应用场景下的具体应用和局限性。
电感的寄生电容
电感的寄生电容电感是电路中常见的元件之一，它具有储存电能的能力，可以将电能转化为磁能，同时也可以将磁能转化为电能。
在电路中，电感常常与电容、电阻等元件一起使用，以实现各种电路功能。
然而，电感中存在着一种被称为“寄生电容”的现象，它会对电路的性能产生一定的影响。
寄生电容是指电感元件内部存在的一种电容，它是由于电感线圈的匝间绕组和绕组与磁芯之间的绝缘层所形成的。
在电路中，电感元件的电容值通常很小，但是在高频电路中，寄生电容的影响就会变得非常显著。
这是因为在高频电路中，电感元件的电容值会随着频率的增加而增加，从而导致电路的谐振频率发生变化。
寄生电容对电路的影响主要表现在以下几个方面：1. 电路的谐振频率会发生变化。
在高频电路中，电感元件的电容值会随着频率的增加而增加，从而导致电路的谐振频率发生变化。
这会影响电路的稳定性和性能。
2. 电路的阻抗会发生变化。
寄生电容会对电路的阻抗产生影响，从而影响电路的传输特性。
在高频电路中，电感元件的电容值会随着频率的增加而增加，从而导致电路的阻抗发生变化。
3. 电路的噪声会增加。
寄生电容会对电路的噪声产生影响，从而影响电路的信噪比。
在高频电路中，电感元件的电容值会随着频率的增加而增加，从而导致电路的噪声增加。
为了减小寄生电容对电路的影响，可以采取以下措施：1. 选择合适的电感元件。
在设计电路时，应选择合适的电感元件，以减小寄生电容的影响。
2. 采用合适的绕制方式。
在制造电感元件时，应采用合适的绕制方式，以减小寄生电容的影响。
3. 采用合适的绝缘材料。
在制造电感元件时，应采用合适的绝缘材料，以减小寄生电容的影响。
寄生电容是电感元件中不可避免的现象，它会对电路的性能产生一定的影响。
在设计电路时，应注意减小寄生电容的影响，以提高电路的性能和稳定性。
boost升压电路电感和占空比的设计
boost升压电路电感和占空比的设计Boost升压电路是一种常见的直流电压变换器，它可以将输入电压升高到高于输出电压的水平。
这种电路通常用于电源设计、电力电子设备和LED驱动等领域。
在设计和应用Boost升压电路时，电感和占空比是非常重要的参数，下面将对它们的设计进行详细介绍。
一、电感的设计在Boost升压电路中，电感的主要作用是储存能量，以便在开关关闭时提供电流。
电感的大小会影响到输出电压的稳定性和效率。
因此，在设计电感时需要考虑以下因素：1.电感值：电感值的选择取决于输入电压、输出电压、最大输出电流和开关频率等参数。
通常情况下，电感值越大，输出电压的稳定性越好，但同时也会增加电感的体积和成本。
因此，需要根据实际需求选择合适的电感值。
2.磁芯：电感的磁芯也是设计时需要考虑的因素。
常用的磁芯材料有铁氧体、坡莫合金、纳米晶等。
不同的磁芯材料具有不同的磁导率和饱和磁通密度等参数，因此需要根据实际需求选择合适的磁芯材料。
3.线圈：线圈是电感的重要组成部分，它的匝数和线径会影响到电感的性能。
匝数越多，电感值越大；线径越粗，电流容量越大。
因此，在设计线圈时需要考虑匝数和线径的匹配，以获得最佳的电感性能。
二、占空比的设计占空比是指在一个开关周期内，开关导通的时间与整个周期之比。
在Boost升压电路中，占空比是控制输出电压和电流的关键参数。
占空比的设计需要考虑以下因素：1.输出电压和电流：输出电压和电流的大小会影响到占空比的设计。
如果输出电压和电流较大，需要选择较大的占空比以获得较高的输出电压和电流；反之则选择较小的占空比。
2.开关频率：开关频率也会影响到占空比的设计。
开关频率越高，开关导通的时间越短，占空比越小；开关频率越低，开关导通的时间越长，占空比越大。
因此，在设计占空比时需要考虑开关频率的影响。
3.最大占空比：最大占空比是指在一个开关周期内，开关能够导通的最大时间与整个周期之比。
最大占空比受到多种因素的影响，如开关的耐压值、导通电阻、寄生电容等。
磁珠和电感的区别与联系
磁珠和电感的区别与联系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，磁珠和电感原理是相同的，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。
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。
有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。
铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。
大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施。
铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小。
特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。
以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例，其型号各字段含义依次为：HH 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是HB系列；1 表示一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；H 表示组成物质，H、C、M为中频应用（50－200MHz），T低频应用（50MHz），S高频应用（200MHz）；3216 封装尺寸，长3.2mm，宽1.6mm，即1206封装；500 阻抗（一般为100MHz时），50 ohm。
从电感器分类讲起,说说磁芯损耗模型
一.电感器的分类开关变换器中的电感种类很多，大致可以分为三类：直流滤波电感，交流滤波电感和饱和电感1.直流滤波电感可以分为EMI滤波电感和整流滤波电感，EMI电感主要用于抑制设备之间的电磁干扰，不仅可以抑制外设备对本设备的干扰影响，也可以使本设备的干扰大大减少。
整流滤波电感主要作用是滤除整流后的交流纹波，让输出的直流电压更加平滑，一般用饱和特性较好的磁粉芯。
2.交流滤波电感主要用于交流回路的电压、电流谐波的滤除。
交流滤波电感的技术指标：电感量和品质因数Q，由于电感上的电流谐波分量很大，发热比较严重，因此要考虑电感的温度稳定性。
一般选用高磁导率铁氧体。
3.饱和电感与以上两种电感不同，工作在饱和状态，主要用在稳压和调压电路中来调节电源的输出电压。
饱和电感有两个绕组，一个绕组接交流电路，一个绕组接直流电路。
由于饱和电感工作在饱和状态，它的磁滞回线是矩形的。
一般采用不开气隙的铁氧体。
二.磁芯损耗模型1.磁滞损耗①磁性材料内部有许多小磁畴，在无外磁场的作用下，这些小磁畴如下图a是杂乱无章的排列。
在外磁场的作用下,如图b小磁畴发生转动，在这一磁化过程中，与外磁场方向相差不大的小磁畴在外磁场退去后仍然能恢复到原来的位置，而与外磁场方向相差较大的小磁畴在外界磁场退去后仍然保持磁化时的方向。
前一部分所消耗的能量返回到电路，转为势能（表现在电感的储能和放能特性）。
后一部分所消耗的能量表现为磁芯损耗的发热部分，即磁滞损耗，这是不可恢复的能量。
②下图为在激励信号下，磁环对应的磁滞回线，磁环的磁化曲线与退磁化曲线是不重合的，即磁感应强度B的变化滞后于磁场强度H的变化。
在半个周期内，送入磁芯线圈的能量为：③磁滞损耗模型Ph∝f*B^3 Ph∝f*B^2磁滞损耗的大小随着激励场的增大，B的指数会从3变为2。
④磁滞损耗一般模型参考Steinmetz公式：Pcv=Cm∗f^α∗B^β2.涡流损耗①磁性元器件在交变磁场作用下，产生通过磁芯的交流磁通Φ而产生的感应电流，该电流呈现涡流状，所以叫涡流。
磁环的选型及使用方法
磁环的选型及使用方法最近经常有不少客户问起磁环的选型及使用方法，说下关于一些电器及连接线的电磁干扰，导致通讯设备死机。
磁环的选型及使用方法的问题，为了解决上述的问题，尝试了隔离控制信号和隔离通讯信号，但都以失败告终。
最后采用磁环抑制信号线上的电磁干扰才最终解决了问题。
1、简介吸收磁环，又称铁氧体磁环，简称磁环。
它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn－Zn）制成。
这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，最重要的参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。
磁环较好地解决了电源线，信号线和连接器的高频干扰抑制问题，而且具有使用简单，方便，有效，占用空间不大等一系列优点，用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法，已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。
2、磁环的选型及使用方法（1）关于匝数匝数越多，抑制低频干扰效果越好，抑制高频噪声作用较弱。
实际使用当中磁环匝数要根据干扰电流的频率特点来调整。
当干扰信号频带较宽时，可以在电缆上套两个磁环，每个磁环绕不同的匝数，这样可以同时一种高频干扰和低频干扰。
并不是阻抗越大，对干扰信号的抑制效果越好，因为实际磁环上存在寄生电容，这个寄生电容与电感并联，但遇到高频干扰信号时，这个寄生电容将磁环的电感短路，失去作用。
（2）计算物理部分（磁环酷似空心圆柱）：截面积：A = （OD-ID）*HT/2 (cm2)平均（有效）磁路长度：l = (OD-ID)*π*2 / 2 (cm)内部体积：V = A *l (cm3)电磁部分：电感：L = (μ*4π*N2*A*10-2) / l (μH)最大磁通量：B = E * 108 /（N*A)磁力：H = 4*π*N*I/l磁导率：µ = B/H变量解释：OD：磁环外径cmID：磁环内劲cmHT：磁环高度cmI：电流E：电压磁导率也有如下公式：µ=µo*µr（磁环磁导率）其中µo是真空中的磁导率4∏*10-7 H/m, µr= 47 H/m（磁环相对真空的磁导率）一般给的参数为电感系数AL，可以根据公式AL = L / N2来求出电感磁环使用方法：不同频率下磁环有不同的阻抗特性，一般低频是阻抗很小，高频时阻抗急剧升高。
磁珠参数与作用
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*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，比方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，磁珠和电感是原理一样的，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) 是目前应用开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，也有外表贴装的形式，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。
铁氧体磁珠和电感的区别
铁氧体磁珠(Ferrite Bead)和电感的区别磁珠由氧磁体组成，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。
电感的等效电阻可有Z=2X3.14xf 来求得。
铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰元件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显著。
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，两个元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。
有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加元件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。
铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。
大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施。
铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其他电路，其体积可以做得很小。
特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。
以常用于电源滤波的HH-1H3216-500 为例，其型号各字段含义依次为：HH 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是HB 系列；1 表示一个元件封装了一个磁珠，若为4 则是并排封装四个的；H 表示组成物质，H、C、M 为中频应用（50－200MHz），T 低频应用（<50MHz），S 高频应用（>200MHz）；3216 封装尺寸，长3.2mm，宽1.6mm，即1206 封装；500 阻抗（一般为100MHz 时），50 ohm。
精讲变压器的“寄生参数”——漏感与分布电容
精讲变压器的“寄生参数”——漏感与分布电容
本文主要为大家讲解一下变压器中的两个寄生参数，漏感与分布电容。
从定义到产生的原因，以及危害等多方面进行讲解。
大家好好学习吧！下面
先来介绍一下漏感的相关知识。
漏感的定义
漏感是电机初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通
变压器的漏感应该是线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈,因此产生漏
磁的电感称为漏感。
漏感产生的原因
漏感的产生是由于某些初级（次级）磁通没有通过磁芯耦合到次级（初级），而是通过空气闭合返回到初级（次级）。
导线的电导率大约为空气电导率的109倍，而变压器用的铁氧体磁芯材料
的磁导率大约只有空气磁导率的104倍。
因此磁通在通过铁氧体磁芯构成的
磁路时，就会有一部分漏入空气，在空气中形成闭合磁路，从而产生漏磁。
而且随着工作频率的提高，所使用的铁氧体磁芯材料的磁导率会降低。
因此
在高频下，这种现象更为明显。
漏感的危害 
漏感是开关变压器的一项重要指标，对开关电源性能指标的影响很大，漏
感的存在，当开关器件截止瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，
使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。
影响漏感的因素 
对于固定的已经制作好的变压器，漏感与以下几个因素有关：。
数字电感表
自制数字电感表不少数字万用表带有电容挡，但对于电子爱好者而言，测量电感较之测量电容困难得多。
为此，笔者利用普通元件，经反复实验，制成了一种数字电感表。
该电感表共分20μH 、200μH 、2mH 、20mH 、200mH 、2H 、20H 等7个量程，分辨力为0.01μH ，所以可测量长1～2cm 导线的电感。
校准后的精度不低于3％，且电路简洁，体积小巧，既可做成独立的测量仪表，也可附加在普通的数字万用表上，电路见附图。
1、 工作原理该电感测量的基本原理是恒流源法。
由于运放及外围元件组成一定频率的交流恒流源，然后测量串联在这一恒流源电路中电感两端的电压，从而得出电感的感抗，即间接测出电感的电感量。
该电路由两块集成运放组成，IC1为TL074，IC2为OP-37。
TL074的IC1-1组成文氏电桥正弦波振荡器。
该振荡器有两个振荡频率，通过开关K1同步切换电路中的两个电容来选择频率。
两个频率分别是400Hz 和40kHz(理论值应为398Hz 和398kHz)，以适应测量大小不同电感的需要。
文氏电桥振荡器频率的计算公式为：RCπf 21= ，这是理论公式。
笔者实测其频率随电源电压而变化，在本电路的条件下，若电源电压为+5V ，则：RCπf 2955.0=；若电源电压为+3V 、－6V （普通电池供电数字万用表工作电压），则：RCπf 2946.0= 。
电阻R3和R4为增益调整及稳幅元件。
按图中元件输出振幅约7Vp-p ，折合正弦波有效值约为2.48V ，波形的底部略有削波，但对测量精度没有影响。
若电桥元件R1、R2选用金属膜电阻，C1、C2选用聚丙烯或涤纶电容，在电源电压不变的前提下，该振荡器的频率及振幅均相当稳定。
所以电感表的正负电源均应采用稳定度高的电源，以保证电感表的精度。
IC1-1输出经IC1-2跟随器隔离后，作为电感表的信号源。
IC1-2的输出经R5～R9等5个恒流电阻（均应用金属膜电阻）转化为五挡交流恒流源，然后将LX 串入恒流电路中，由于电感感抗与电感量成正比，因而，测出了电感两端交流电压就测出了电感量。
磁珠参数及作用
一、磁珠的参数之袁州冬雪创作概念:采取在高频段具有杰出阻抗特性的铁氧体资料烧结面成，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才能.主要参数:标称值:因为磁珠的单位是依照它在某一频率发生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆 .一般以100MHz为尺度，比方2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆.额定电流:额定电流是指能包管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偏重于抑制传导性干扰.二者都可用于处理EMC、EMI问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的节制上.在摹拟地和数字地连系的地方用磁珠.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更. 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坚持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果. 作为电源滤波，可使用电感.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，只是频率特性分歧而已磁珠由氧磁体组成，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) 是今朝应用发展很快的一种抗干扰组件，便宜、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容貌的，导线已穿过并胶合，也有概况贴装的形式，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发生较大衰减作用.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. 有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声才能不成能如预期的多，而用多串联几个磁珠的法子会好些. 铁氧体是磁性资料，会因通过电流过大而发生磁饱和，导磁率急剧下降.大电流滤波应采取布局上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施. 铁氧体磁珠不但可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小.特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用. 铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除. 以常常使用于电源滤波的HH-1H3216-500为例，其型号各字段含义依次为：HH 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是HB 系列；1 暗示一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；H 暗示组成物质，H、C、M为中频应用（50－200MHz），T低频应用（50MHz），S高频应用（200MHz）；3216 封装尺寸，长 3.2mm，宽 1.6mm，即1206封装；500 阻抗（一般为100MHz时），50 ohm. 其产品参数主要有三项：阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37; 直流电阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20; 额定电流Rated Current (mA): 2500.二、磁珠的作用1 引言由于电磁兼容的迫切要求，电磁干扰(EMI)抑制元件获得了广泛的应用.然而实际应用中的电磁兼容问题十分复杂，单单依靠实际知识是完全不敷的，它更依赖于广大电子工程师的实际经历.为了更好地处理电子产品的电磁兼容性这一问题，还要思索接地、电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题[1][2].本文通过先容磁珠的基来历根基理和特性来讲明它在开关电源电磁兼容设计中的重要性与应用，以期为设计者在设计新产品时提供需要的参考.2 磁珠及其工作原理磁珠的主要原料为铁氧体，铁氧体是一种立方晶格布局的亚铁磁性资料，铁氧体资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.电磁干扰滤波器中常常使用的一类磁芯就是铁氧体资料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体资料.这种资料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，它可使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下发生的电容最小.铁氧体资料通常应用于高频情况，因为在低频时它们主要呈现电感特性，使得损耗很小.在高频情况下，它们主要呈现电抗特性而且随频率改变.实际应用中，铁氧体资料是作为射频电路的高频衰减器使用的.实际上，铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻.铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由它的电阻特性决议的.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和饱和磁通密度.磁导率可以暗示为复数，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，如图1所示，电感L和电阻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，但是在分歧频率时其机理是完全分歧的.在高频段，阻抗主要由电阻成分构成，随着频率的升高，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消耗掉.在低频段，阻抗主要由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，电感L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制，而且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高品质因素Q特性的电感，这种电感容易造成谐振，因此在低频段时可以会出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象[3].磁珠种类很多，制造商会提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线.有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加元件阻抗(穿过磁珠次数的平方)，不过在高频时所增加的抑制噪声才能可以不如预期的多，可以采取多串联几个磁珠的法子.值得注意的是，高频噪声的能量是通过铁氧体磁矩与晶格的耦合而转变成热能散发出去的，并不是将噪声导入地或者阻挡回去，如旁路电容那样.因而，在电路中装置铁氧体磁珠时，不需要为它设置接地点.这是铁氧体磁珠的突出优点[4].3 磁珠和电感3.1 磁珠和电感的区别磁珠由氧磁体组成，电感由磁芯和线圈组成，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，因此说电感是储能元件，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，磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感用于这方面则偏重于抑制传导性干扰.二者都可用于处理EMC、EMI问题.磁珠是用来吸收超高频信号，例如一些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，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出50MHZ.地的毗连一般用电感，电源的毗连也用电感，而对信号线则常采取磁珠.3.2 片式磁珠与片式电感3.2.1 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，这些元件包含片式电感和片式磁珠.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.谐振电路包含谐振发生电路、振荡电路、时钟电路、脉冲电路、波形发生电路等.谐振电路还包含高Q带通滤波器电路.要使电路发生谐振，必须有电容和电感同时存在于电路中.在电感的两头存在寄生电容，这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而发生的.在谐振电路中，电感必须具有高品质因素Q，窄的电感偏差，稳定的温度系数，才干达到谐振电路窄带，低的频率温度漂移的要求.高Q电路具有尖锐的谐振峰值.窄的电感偏置包管谐振频率偏差尽可以小.稳定的温度系数包管谐振频率具有稳定的温度变更特性.尺度的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差别仅仅在于封装纷歧样.电感布局包含介质资料(通常为氧化铝陶瓷资料)上绕制线圈，或者空心线圈以及铁磁性资料上绕制线圈.在功率应用场合，作为扼流圈使用时，电感的主要参数是直流电阻(DCR，定义为元件在没有交流信号下的直流电阻)、额定电流和低Q值.当作为滤波器使用时，希望宽的带宽特性，因此其实不需要电感的高Q特性，低的直流电阻(DCR)可以包管最小的电压降.3.2.2 片式磁珠片式磁珠是今朝应用、发展很快的一种抗干扰元件，便宜、易用，滤除高频噪声效果显著.片式磁珠由软磁铁氧体资料组成，片式铁氧体磁珠的布局和等效电路如图2所示，实质上它就是1个叠层型片式电感器，是由铁氧体磁性资料与导体线圈组成的叠层型独石布局.由于在高温下烧结而成，因而具有致密性好、靠得住性高等优点.两头的电极由银/镍/焊锡3层构成，可知足再流焊和波峰焊的要求.在图2所示的等效电路中，R代表由于铁氧体资料的损耗(主要是磁损耗)以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻，C 是导体线圈的寄生电容.片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线布局(PCB电路)中的RF噪声，RF能量是叠加在直传播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，使用片式磁珠饰演高频电阻的脚色(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，但是低频信号也会受到片式磁珠的影响.片式磁珠不但具有小型化和轻量化的优点，而且在射频噪声频率范围内具有高阻抗特性，可以消除传输线中的电磁干扰.片式磁珠可以降低直流电阻，以免对有用信号发生过大的衰减.片式磁珠还具有显著的高频特性和阻抗特性，能更好的消除RF能量.在高频放大电路中还能消除寄生振荡.有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内[5] [6].片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，别的，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到晦气的影响.3.2.3 片式电感与片式磁珠的使用是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用.在谐振电路中需要使用片式电感，而在需要消除不需要的EMI噪声时，则使用片式磁珠是最佳的选择.片式电感的应用场合主要有：射频(RF)和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs(个人数字助理)，无线遥控系统以及低压供电模块等.片式磁珠的应用场合主要有：时钟发生电路，摹拟电路和数字电路之间的滤波，I/O输入/输出外部毗连器(比方串口、并口、键盘、鼠标、长途电信、当地局域网等)，射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录相机，电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止.4 磁珠的选用与应用由于铁氧体磁珠在电路中使用可以增加高频损耗而又不引入直流损耗，而且体积小、便于装置在区间的引线或者导线上，对于1MHz以上的噪声信号抑制效果十分分明，因此可用作高频电路的去耦、滤波以及寄生振荡的抑制等.特别对消除电路外部由开关器件引起的电流突变和滤波电源线或其它导线引入电路的高频噪声干扰效果分明.低阻抗的供电回路、谐振电路、丙类功率放大器以及可控硅开关电路等，使用铁氧体磁珠停止滤波都是十分有效的.铁氧体磁珠一般可以分为电阻性和电感性两类，使用时可以根据需要选取.单个磁珠的阻抗一般为十至几百欧姆，应用时如果一个衰减量不敷时可以用多个磁珠串联使用，但是通常三个以上时效果就不会再分明增加了[7].如图3示出了操纵两只电感性铁氧体磁珠构成的高频LC滤波器电路，该电路可有效的吸收由高频振荡器发生的振荡信号而不致窜入负载，而且不降低负载上的直流电压.由于任何传输线都不成防止的存在着引线电阻、引线电感和杂散电容，因此，一个尺度的脉冲信号在颠末较长传输线后，极易发生上冲及振铃现象.大量的实验证明，引线电阻可使脉冲的平均振幅减小，而引线电感和杂散电容的存在，则是发生上冲和振铃的根来历根基因.在脉冲前沿上升时间相同的条件下，引线电感越大，上冲及振铃现象就越严重，杂散电容越大，则使波形的上升时间越长，而引线电阻的增加，将使脉冲的振幅减小.在实际电路中，可以操纵串联电阻的方法来减小和抑制上冲及振铃.图4给出了操纵一个电阻性铁氧体磁珠来消除两只疾速逻辑门之间由于长线传输而引起的振铃现象.铁氧体抑制元件还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磁珠，便可以滤除高频干扰.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才能.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分明影响，磁珠长度越长抑制效果越好.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.为处理这一弊病，可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套，操纵磁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.分歧的铁氧体抑制元件，有分歧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，越不容易饱和，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，二者失调造成饱和，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示出较大的电感量.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.铁氧体抑制元件应当装置在接近干扰源的地方.对于输入/输出电路，应尽可以接近屏蔽壳的进、出口处.对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器，除了应选用高磁导率的有耗资料外，还要注意它的应用场合.它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百欧姆，因此它在高阻抗电路中的作用其实不分明，相反，在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效[3].5 结论近些年来，由于电磁兼容的迫切要求，铁氧体磁珠得到了广泛的应用，尤其是片式铁氧体磁珠.在各种现代电子产品中，为了达到电磁兼容的要求，几乎都采取了这类元件.但值得注意的是，这类元件品种繁多，性能各异，不像阻容元件那样的系列化、尺度化，所以，必须全面懂得各种铁氧体磁珠的特性，并根据实际情况，恰当的选择与使用这些元件才干收到称心的效果.。
磁芯线圈电感
磁芯线圈电感1. 介绍磁芯线圈电感是一种电子元件，用于存储和释放电能。
它由一组绕制在磁芯上的导线组成，在电流通过时产生电磁场，从而储存能量。
电感也是用于滤波器、变压器和放大器等电子设备中的重要元件。
2. 磁芯磁芯是磁芯线圈电感的重要组成部分，它是由磁性材料制成的。
磁芯的选择对电感的性能有很大影响，常见的磁芯材料有铁氧体、软磁合金和铁氧体陶瓷等。
•铁氧体磁芯：铁氧体磁芯具有低成本、易加工和高耐热性的特点。
它在高频应用中表现出色，是广泛使用的磁芯材料。
•软磁合金磁芯：软磁合金磁芯具有低磁滞、高磁导率和较低的能量损耗。
它在高频和高功率应用中表现出色。
•铁氧体陶瓷磁芯：铁氧体陶瓷磁芯具有高磁导率、低温系数和较低的损耗。
它在高频和高温应用中表现出色。
3. 线圈线圈是磁芯线圈电感的导线部分，它是由导体绕制而成的。
线圈的设计和制造对电感的性能也起着至关重要的作用。
•匝数：线圈的匝数决定了电感的大小。
匝数越多，电感越大。
•导线材料：线圈常使用铜导线，它具有良好的导电性能和机械强度。
在一些特殊应用中，也可以使用银、铝等导体材料。
•线径：线圈的线径决定了电流的承载能力。
线径越大，承载的电流越大。
4. 电感的计算电感的大小可以通过下面的公式计算：L = (N² * Φ) / I其中，L表示电感，N表示线圈的匝数，Φ表示电磁感应，I表示电流。
在实际应用中，我们通常需要通过计算来选择合适的磁芯和线圈来满足设计要求。
5. 电感的应用电感在电子设备中有广泛的应用。
•滤波器：电感可以通过阻碍高频信号的通过来对电路进行滤波。
它可以去除噪音和干扰，保证信号的稳定和纯净。
•变压器：电感可以通过电磁感应的原理，实现电压和电流的变换。
变压器常用于电力传输和电子设备中，实现电能的传输和调节。
•放大器：电感可以作为放大器的重要组件，通过放大电流来增强信号的强度。
此外，电感还可以用于传感器、调谐电路等领域。
6. 注意事项在使用磁芯线圈电感时，需要注意以下事项：•温度：磁芯材料具有一定的温度系数，需要考虑温度对电感性能的影响。
PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用
PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用PCB（Printed Circuit Board）具有极高的迷你化，使得在其上使用的元器件和线路更加复杂。
然而，由于导线的长度和元器件之间的电介质，PCB上的电路往往会出现一些寄生参数，如电容和电感。
本文将介绍如何计算和使用PCB上的过孔寄生电容和电感。
首先，我们来看看PCB过孔的寄生电容。
当在PCB上打孔时，通过连接器或其他电子元件引脚的镀铜孔，就会产生一个过孔标准电容。
通过PCB表面和过孔之间的电介质，该电容存储了电荷。
计算PCB过孔的寄生电容可以使用下面的公式：C=εr*ε0*A/d其中，C是电容值，εr是介电常数，ε0是真空介电常数（8.85x10^-12F/m），A是电容板之间的交叉面积，d是两块电容板之间的距离。
在PCB设计中，我们可以根据具体的要求来选择合适的过孔寄生电容。
一般而言，当频率较高时，我们会关注过孔寄生电容对电路的影响。
接下来，我们来看看PCB过孔的寄生电感。
当电流通过PCB上的过孔时，会产生一个过孔电感。
计算PCB过孔的寄生电感可以使用下面的公式：L=μ*(n²*h*d/4)其中，L是电感值，μ是磁导率（约等于4πx10^-7H/m），n是匝数，h是孔的长度，d是孔的直径。
在PCB设计中，为了减小过孔寄生电感，可以有以下策略：1.选择合适的PCB材料：选择具有低磁导率的材料可以降低过孔的寄生电感。
2.增加孔的面积：通过增加过孔的直径和长度，可以降低过孔的寄生电感。
3.使用多层PCB：通过在PCB上增加多层电路，可以将通过电流分散到不同的层，从而降低过孔寄生电感。
在实际的PCB设计中，我们需要根据具体的应用需求来选择合适的过孔寄生电容和电感。
一般而言，过孔寄生电容和电感较低的PCB设计可以提高电路的稳定性和性能。
最后，我们需要注意的是，PCB上的过孔不仅会带来寄生电容和电感，还会导致信号的串扰和噪声。
因此，在PCB设计过程中，需要合理布局过孔、引脚和元件，尽量减小寄生参数对电路性能的影响。
电磁兼容基本知识问题及答案(原)
电磁兼容课程作业（问答58题）1. 为什么要对产品做电磁兼容设计？答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。
2. 对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。
3. 在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10V是多少dBV？答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10V是20dBV。
4. 为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。
静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际干扰情况。
5. 在现场进行电磁干扰问题诊断时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1～2厘米小环（1～3匝），焊接在外层上。
6. 一台设备，原来的电磁辐射发射强度是300V/m，加上屏蔽箱后，辐射发射降为3V/m，这个机箱的屏蔽效能是多少dB？答：这个机箱的屏蔽效能应为40dB。
7. 设计屏蔽机箱时，根据哪些因素选择屏蔽材料？答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。
对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。
8. 机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响？答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。
9. 屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。
磁性材料在EMI滤波器中的应用
图4所示是Magnetic公司的SF30与SF70金属磁粉芯及55930镍铁磁粉芯的频率一阻抗变化曲线。不同磁性能的磁芯，其阻抗与频率变化是不一样的。由图4可以看出，铁磁粉芯SF70和镍铁磁粉芯55930在干扰频率小于2 kHz时，其阻抗很小且基本不变，表示对这一频段的干扰信号衰减很小。铁磁粉芯SF30在小于60 kHz时，对干扰信号的衰减也很小，但到2 MHz附近的吸收则迅速增强，在接近10 MHz时吸收最强，而SF70在100kHz以后曲线的斜率变化不大。由此可见，不同性能的材料对干扰信号的吸收频段也不一样。因此在实际设计中，必须根据实际所需抑制的干扰信号频段进行磁芯材料的选择。
图l中，LC1、LC2、Cy1、Cy2构成共模滤波电路。LC1和LC2为共模滤波电感，而Ld1、Ld2、Cx1、Cx2则可构成差模滤波电路，Ld1和Ld2为差模滤波电感。在这个滤波电路中，共模滤波电感和差模滤波电感起着举足轻重的作用，其性能优劣直接决定EMI滤波器的成败，而共模滤波电感和差模滤波电感的性能好坏主要是由磁芯的特性所决定，所以，分析EMI滤波器中所用的磁芯特性，其意义相当重大。 一般而言，磁性材料根据其特性及应用可分为软磁、硬磁、压磁等，其中软磁应用最为广泛，几乎所有感性器件(电感、变压器、传感器等)都离不开软磁材料，目前，滤波电感应用最多的磁芯也是软磁材料。磁性材料的选择除了要正确选择其基本的磁参数(如Bs、μi、Tc)外，还要仔细选定它们的电特性(如电阻率、频宽、阻抗等)。根据EMI滤波器的特点，共模滤波电感和差模滤波电感的磁芯选择应遵守以下几点： 第一、初始磁导率要高(μi>2000)； 第二、要有低矫顽磁力Hc，以减小磁滞损耗； 第三、电阻率ρ高，以减小高频下的涡流损耗； 第四、ωc要高，适当的截止频率可以展宽频段； 第五、Tc要高，以适应各类工作环境； 第六、应具有某一特定的损耗频率响应曲线，这样，在需要衰减EMI信号的频段内其损耗较大，因而可以把EMI衰减到最低电平，而在需要传输信号的频段内损耗应较小，这样，信号容易通过。
变压器电感基础知识介绍
短路测试
Measuring short-circuit current and voltage to assess the transformer's capacity and power rating.
电感是变压器的重要参数之一，它决定了变压器的工作频率、效率、温升以及电 磁干扰等性能指标。
变压器电感的工作原理
当电流通过变压器线圈时，线圈 周围会产生磁场，这个磁场会对 线圈中的电流产生反作用力，这
个反作用力就是电感。
电感的大小与线圈的匝数、线圈 的面积、线圈的长度、线圈的半 径以及电流的频率等因素有关。
变压器电感基础知识介绍
• 变压器电感的基本概念 • 变压器电感的参数与性能 • 变压器电感的设计与制造 • 变压器电感的测试与评估 • 变压器电感的发展趋势与展望
01
变压器电感的基本概念
变压器电感的定义
变压器电感（Transformer Inductance）：在变压器中，电感是指由于磁场的作用， 在导线或线圈中产生的感应电动势或感生电流所需要的时间和能量。
电气测试
Conducting electrical tests such as insulation resistance, partial discharge, and DC leakage tests to identify faults.
油样分析
Analyzing the transformer's oil for impurities, moisture, and gas content to detect internal faults.
【开关电源变压器与设计】磁芯对电感寄生电容的影响
共模扼流圈
有意增加漏磁， 利用差模电感 共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和。
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
滤
波
~
器
100
滤
波
100
~
器
0.1
衰减
0
50条件下的插入损耗 0.1/100条件下的插入损耗
插入损耗增益会暴露出来
器件距离对高频性能的影响
滤波器安装在线路板的问题
机箱内干扰
电源线泄漏严重
线路板上滤波的改进方法
机箱内干扰
被滤波器挡住 被滤波器旁路掉
面板滤波器
电源线无泄漏
电源线滤波器的错误安装
PCB
实际干扰电流路径
对接地没有把握 时，避免使用 形滤波器！
预期干扰电流路径
滤波器接地阻抗
电源线滤波器的基本电路
差模电容
共模扼流圈
共模电容
共模滤波电容受到漏电流的限制
电源线滤波器的特性
理想滤波器特性
损
耗
实际滤波器特性 越来越受到关注
30MHz
频率
一般产品说明书上给出的数据是50条件下的测试结果。
高频滤波性能的重要性
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f)
Z
R
1MHz
10MHz 100MHz 1000MHz
铁氧体磁环使用方面的一些问题
125
600
300个
1250
电感的寄生电阻
电感的寄生电阻: 如何解决电路中的干扰问
题？
电感是电路中常见的元件，它能够产生磁场，与其它元件协同工作，实现各种电路功能。
然而，电感在工作时，常会产生寄生电阻。
这种电阻能够对电路产生干扰，影响电路的稳定性和性能表现。
电感的寄生电阻主要有以下几种类型：
1.线圈的直流电阻：直接影响电路的稳定性和工作效率。
2.磁芯损耗和滞后：会导致电路发热或失真，甚至造成短路或开路。
3.涡流损耗：会影响电路的能效和效率，导致电感温度升高，使元件失效。
为了解决电感寄生电阻带来的问题，可以采用以下的方法：
1.选择合适的电感：根据电路的需求，选择合适的电感类型和规格参数，可以有效降低寄生电阻。
2.缩短电路长度：通过缩短电路长度，降低电路电阻，减少电感的寄生电阻。
3.使用金属屏蔽：在电路中使用金属屏蔽若干层数，可以有效地减少电感寄生电阻的干扰。
综上所述，电感的寄生电阻是电路中需要注意的问题，我们可以通过选择合适的元件、优化电路设计、使用屏蔽等方法，减少寄生电阻带来的干扰。
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磁芯对电感寄生电容影响
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f)
Z
R
1MHz
10MHz 100MHz 1000MHz
磁芯对电感寄生电容影响
铁氧体磁环使用方面的一些问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
磁芯对电感寄生电容影响
连接器按照需要选择，也可以是引线
磁芯对电感寄生电容影响
面板安装滤波器注意事项
滤波器与面板之 间必须使用电磁 密封衬垫！
磁芯对电感寄生电容影响
使用形滤波器的注意事项
实际干扰电流路径
对接地没有把握 时，避免使用 形滤波器！
预期干扰电流路径
滤波器接地阻抗
磁芯对电感寄生电容影响
电源线滤波器的基本电路
差模电容
面板上滤波的简易（临时）方法
容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短
磁芯对电感寄生电容影响
电缆滤波的方法
滤波连接器 虽然是最佳 选择，但是 当空间允许 时，也可以 这样：
屏蔽盒 馈通滤波器
磁芯对电感寄生电容影响
连接器
自制面板滤波器
锡焊，保证完全隔离
螺纹盲孔
滤波电路可以按照需要设计， 但是至少有一级馈通滤波器
共模扼流圈
共模电容
共模滤波电容受到漏电流的限制
磁芯对电感寄生电容影响
电源线滤波器的特性
理想滤波器特性
损 耗
实际滤波器特性 越来越受到关注
30MHz
频率
一般产品说明书上给出的数据是50条件下的测试结果。
磁芯对电感寄生电容影响
高频滤波性能的重要性
无滤波
滤波器高频性能差 磁芯对电感寄生电容影滤响波器高频性能好
低通滤波器对脉冲信号的影响
磁芯对电感寄生电容影响
信号滤波器的安装位置
无屏蔽的场合
滤波器靠近被滤 波导线的靠近器 件或线路板一端。
有屏蔽的场合：在屏蔽界面上
板上滤波器
磁芯对电感寄生电容影响
板上滤波器的注意事项
滤波器靠近接口
为滤波设置干净地
滤波器要并排安装 在接口处设置档板
磁芯对电感寄生电容影响
线路板的干净地与金属机 箱或大金属板紧密搭接
改善滤波器高频特性的方法
精心绕制或多个电感串联
或
磁芯对电感寄生电容影响
注意插入增益问题
插入损耗
50 / 50 100 / 0.1 或 0.1 / 100
0 -10
频率
解决办法：差模电感上并联电阻（50 ~ 1k)，差模电容 上串联电阻（0.5 ~ 10）
磁芯对电感寄生电容影响
选择滤波器的保险方法
波
电源
器
PCB
• 滤波器直接接地尽量短
• 输入、输出线隔离
滤波电路
滤波器安装在线路板上时， 在电源线入口处增加一只高 频共模滤波器
磁芯对电感寄生电容影响
这样试一试
机箱外 屏蔽箱
机箱内
磁芯对电感寄生电容影响
还要注意的一个小问题
磁芯对电感寄生电容影响
低通滤波器抑制脉冲的效果
低通滤波器
磁芯对电感寄生电容影响
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
磁芯对电感寄生电容影响
电感量与饱和电流的计算
S
饱和电流：
电感量
Imax = Bmax S (D1-D2)/2L
D1 D2
厂家手册给出
电感量： L （nH）= 0.2 N2 r S(mm) ln (D1/D2)
厂家经常给出每匝的电感量“AL”，则 L （nH）= AL N2
被滤波器挡住 被滤波器旁路掉 面板滤波器
磁芯对电感寄生电容影响
电源线无泄漏
电源线滤波器的错误安装
PCB
滤波器
PCB
滤波器
输入线过长 输入、输出耦合
磁芯对电感寄生电容影响
电源线滤波器的错误安装
PCB
滤波器
绝缘漆
接地线
滤波器通过细线接地，高频效果很差！
磁芯对电感寄生电容影响
滤波器的正确安装
PCB
滤
磁芯对电感寄生电容影响
共模扼流圈
有意增加漏磁， 利用差模电感 共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和。
磁芯对电感寄生电容影响
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯
C = 4.28pf
铁氧体（锰锌） C = 51pf
C = 3.48pf C = 49pf
19% 4%
磁芯对电感寄生电容影响
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回绕 4. 分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联起 来使用）
0.1
100
滤
滤
~
波 器
100
~件下的插入损耗 0.1/100条件下的插入损耗
0
插入损耗增益会暴露出来
磁芯对电感寄生电容影响
器件距离对高频性能的影响
磁芯对电感寄生电容影响
滤波器安装在线路板的问题
机箱内干扰
磁芯对电感寄生电容影响
电源线泄漏严重
线路板上滤波的改进方法
机箱内干扰