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深圳市瑞申電子有限公司

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功率電感和磁珠在解決EMI和EMC方面的作用(二)

時間:2014-11-01 17:45:02 點擊:
在低頻時,一般磁珠的相對導磁率都很大(大于100),但在高頻時其有效導磁率只有相對導磁率的幾分之一,甚至幾十分之一。因此,電感磁珠也有截止頻率的問題,所謂截止頻率,就是使磁珠的有效導磁率下降到接近1時的工作頻率fc,此時磁珠已經失去一個電感的作用。一般磁珠的截止頻率fc都在30~300MHz之間,截止頻率的高低與磁珠的材料有關,一般導磁率越高的磁芯材料,其截止頻率fc反而越低,因為低頻磁芯材料渦流損耗比較大。使用者在進行電路設計的時候,可要求磁芯材料的提供商提供磁芯工作頻率與有效導磁率 的測試數據,或穿心電感在不同工作頻率之下的曲線圖。圖5是穿心電感的頻率曲線圖。

  

  磁珠另一個用途就是用來做電磁屏蔽,它的電磁屏蔽效果比屏蔽線的屏蔽效果還要好,這是一般人不太注意的。其使用方法就是讓一雙導線從磁珠中間穿過,那么當有電流從雙導線中流過時,其產生的磁場將大部份集中在磁珠體內,磁場不會再向外輻射;由于磁場在磁珠體內電感制作會產生渦流,渦電感流產生電力線的方向與導體表面電力線的方向正好相反,互相可以抵消,因此,磁珠對于電場同樣有屏蔽作用,即:磁珠對導體中的電磁場有很強的屏蔽作用。

  使用磁珠進行電磁屏蔽的優點是磁珠不用接地,可以免去屏蔽電感線要求接地的麻煩。用磁珠作為電磁屏蔽,對于雙導線來說,還相當于在線路中接了一個共模抑制電感,對共模干擾信號有很強的抑制作用。

  由此可知,功率電感線圈主要是用于對低頻干擾信號進行EMI抑制,而磁珠主要是對高頻干擾信號進行EMI抑制,因此,對一個頻帶很寬的干擾信號進行EMI抑制,必須同時采用多個不同性質的電感才會有效。另外,對共模傳導干擾信號進行EMI抑制,還要注意抑制電感與Y電容的連接位置。Y電容和抑制電感盡量靠近電源的輸入端,即電源插座的位置,并且高頻電感要盡量靠近Y電容,而Y電容還要盡量靠近與大地連接的地線(三心電源線的地線),這對EMI抑制才有效。

  附件:

  1、圓截面直導線電感與穿芯電感的計算:

  如圖3所示圓截面直導線,其電感為:

   [H] (1)

  其中:

  L:圓截面直導線的電感[H]

   :導線長度[m]

  r:導線半徑[m]

   :真空導磁率,  [H/m]

  【說明】這是在》》 r的條件下的計算公式。當圓截面直導線的外部有磁珠時,簡稱磁珠,磁珠的電感是圓截面直導線的電感的倍,是磁芯的相對導磁率, ,為磁芯的導磁率,也稱絕對導磁率,是一個無單位的常數,它一體電感器生產廠很容易通過實際測量來求得。


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