開關電源磁珠的概述

1 引言

  由于電磁兼容(EMC)的迫切請求,電磁干擾(EMI)抑止元件取得了普遍的應用。但是實踐應用中的電磁兼容(EMC)問題非常復雜,單單依托理論學問是完整不夠的,它更依賴于廣闊電子工程師的實踐經(jīng)歷。為了更好地處理電子產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)這一問題,還要思索接地、 電路與PCB板設計、電纜設計、屏蔽設計等問題[1][2]。本文經(jīng)過引見磁珠的根本原理和特性來闡明它在開關電源電磁兼容(EMC)設計中的重要性與應用,以期為設計者在設計新產(chǎn)品時提供必要的參考。

  2  磁珠及其工作原理

  磁珠的主要原料為鐵氧體,鐵氧體是一種立方晶格構(gòu)造的亞鐵磁性資料,鐵氧體資料為鐵鎂合金或鐵鎳合金,它的制造工藝和機械性能與陶瓷類似,顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經(jīng)常運用的一類磁芯就是鐵氧體資料,許多廠商都提供特地用于電磁干擾抑止的鐵氧體資料。這種資料的特性是高頻損耗十分大,具有很高的導磁率,它能夠使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的狀況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體資料通常應用于高頻狀況,由于在低頻時它們主要呈現(xiàn)電感特性,使得損耗很小。在高頻狀況下,它們主要呈現(xiàn)電抗特性并且隨頻率改動。實踐應用中,鐵氧體資料是作為射頻電路的高頻衰減器運用的。實踐上,鐵氧體能夠較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián),低頻下電阻被電感短路,高頻下電感阻抗變得相當高,以致于電流全部經(jīng)過電阻。鐵氧體是一個耗費安裝,高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能,這是由它的電阻特性決議的。

  關于抑止電磁干擾用的鐵氧體,最重要的性能參數(shù)為磁導率和飽和磁通密度。磁導率能夠表示為復數(shù),實數(shù)局部構(gòu)成電感,虛數(shù)局部代表損耗,隨著頻率的增加而增加。因而它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路,如圖1所示,電感L和電阻R都是頻率的函數(shù)。當導線穿過這種鐵氧體磁芯時,所構(gòu)成的電感阻抗在方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整不同的。


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