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貼片磁珠原理及其在開關電源中的應用

發布時間(jian):2022-07-28

貼片磁(ci)珠原理及其(qi)在開關電源(yuan)中的應(ying)用(yong)

貼片磁珠的(de)主要原料(liao)為鐵氧(yang)體(ti),鐵氧體是(shi)一(yi)種(zhong)立(li)方(fang)晶(jing)格(ge)結(jie)構(gou)的亞(ya)鐵(tie)磁性(xing)材料,鐵氧體材料為鐵鎂合(he)金(jin)或鐵鎳合金,它(ta)的製造(zao)工藝(yi)和(he)機械(xie)性能與陶瓷相(xiang)似(shi),顏(yan)色為灰(hui)黑(hei)色(se)。電(dian)磁幹(gan)擾濾(lv)波(bo)器(qi)中經常使用的一類磁芯就(jiu)是鐵氧體材料,許多廠商都(dou)提供(gong)專門用於電磁幹擾抑(yi)製(zhi)的鐵氧體材料。這種材(cai)料的特點是高頻(pin)損耗(hao)非常(chang)大(da),具有很高(gao)的導(dao)磁率(lv),它可(ke)以(yi)使電感的線圈繞組(zu)之間在高頻高阻(zu)的情(qing)況(kuang)下(xia)產生(sheng)的電容最小。鐵氧體材料通常應用於(yu)高頻情況,因(yin)為(wei)在低頻時它們(men)主要呈現(xian)電感特性,使得(de)損耗很(hen)小(xiao)。在高頻情況下,它們主要(yao)呈現電抗特性並(bing)且(qie)隨頻率改變(bian)。實際應用中,鐵氧體材料是作(zuo)為射(she)頻電路(lu)的高 頻衰(shuai)減器使(shi)用的。實(shi)際上,鐵氧體可以較好(hao)的等(deng)效於電阻以及電感(gan)的並聯,低頻下電阻被電感短(duan)路,高頻下電感阻抗變得相當高,以至(zhi)於電流全部(bu)通過電阻。鐵氧體是一個消耗裝置,高頻能量在上麵轉(zhuan)化(hua)為熱(re)能(neng),這是由(you)它的電阻特性決(jue)定的。


對於抑製電磁幹擾用的鐵氧體,最重(zhong)要的性能參數(shu)為磁導率和飽和磁通(tong)密(mi)度(du)。磁導率可以表示為複(fu)數,實數部分(fen)構成(cheng)電感,虛數部分代(dai)表(biao)損耗,隨著頻率的增(zeng)加(jia)而增加。因此(ci)它的等效(xiao)電路為由電感L和電阻R組成的串(chuan)聯(lian)電路,電感L和電阻R都是頻率的函數。當導線(xian)穿過(guo)這(zhe)種鐵氧體磁芯時,所構成的電感阻抗在形式上是隨(sui)著(zhu)頻率的升高而增加,但(dan)是在不(bu)同(tong)頻率時其機(ji)理是完(wan)全(quan)不同的。 在高頻段(duan),阻抗主(zhu)要由電阻成分構成,隨著頻率的升高,磁芯(xin)的磁導率降(jiang)低,導致(zhi)電感的電感量減(jian)小,感抗(kang)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(dang)高頻信號(hao)通過鐵氧體時,電磁幹擾(rao)被吸收(shou)並轉換(huan)成熱能的形式消耗掉(diao)。在低頻段,阻抗主要由電感的感抗構成,低頻時R很小,磁芯的磁導率較高,因此電感量(liang)較大,電感L起主要作用,電磁幹擾被反射而受(shou)到(dao)抑製,並且這時磁芯的損(sun)耗較小,整(zheng)個(ge)器件(jian)是一個低損耗、高品(pin)質(zhi)因素(su)Q特性的電感,這種電感容(rong)易造成諧(xie)振,因此在低頻段時可能會出現使用鐵氧體磁珠(zhu)後幹擾增強(qiang)的現象。


貼(tie)片(pian)磁珠種類很多,製造商會提(ti)供技術指標說明,特(te)別是磁珠的阻抗與(yu)頻率關係(xi)的曲(qu)線。有的磁珠上(shang)有(you)多個孔洞,用導線穿過可增加元件阻抗(穿過磁珠次(ci)數的平方),不過在高頻時所增加的抑製噪(zao)聲能力(li)可能不如預(yu)期的多,可以采(cai)用多串聯幾個磁珠的辦(ban)法(fa)。


值(zhi)得注意的是,高頻噪聲的能量是通過鐵氧體磁矩(ju)與晶格的耦合而(er)轉變為熱能散(san)發(fa)出去(qu)的,並非將噪聲導入地或(huo)者阻擋回(hui)去,如旁路電容那樣(yang)。因而,在電路中安(an)裝(zhuang)鐵氧體磁珠時,不需要為它設(she)置(zhi)接(jie)地(di)點(dian)。這是鐵氧體磁珠的突(tu)出優點。

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