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磁珠的原理
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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
% [- z( Y& b+ ]; `4 @5 t9 \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
2 A: W6 K; W& R% a; _- G) n7 r& s3 V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
) A% q6 N5 U2 Y% ], w- f; {. v料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间9 S3 A+ f& G; }" c0 o, L
在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为5 D# y+ V6 _8 j1 C$ i/ _
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4 O9 \6 ?7 I9 E1 {5 W
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
4 |" u: V% W) V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
; c% H$ A$ Y( B) u7 R+ p/ |) P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。
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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,5 Z1 z# ]0 n5 w" h g
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
/ t0 A6 l! W2 T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
6 U. M" _0 N' q" \1 D% H磁珠后干扰增强的现象。
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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: C0 ^- \9 I- C8 S9 S/ d6 z# r) S
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5 c9 W! N' C. x7 T& G$ _
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。
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- L# M4 a+ Z" h. I4 A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
, A+ e/ |2 ^ J8 n" `' b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
: M) f3 O$ ` e9 E K* r4 d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。5 F5 B; o' h5 N' C4 n; e
& \ C" M+ W D4 E! ~: P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9 J$ S* m: `4 ^. [
长度越长抑制效果越好。
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磁珠与电感.pdf
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