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磁珠工作的基本原理
鐵氧體是磁珠的主要原料。鐵氧體是一種具有立方晶格結(jié)構(gòu)的鐵磁材料。鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金。其制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似,顏色為灰黑色。鐵氧體材料是電磁干擾濾波器中常用的一種磁芯。許多制造商提供專門用于抑制電磁干擾的鐵氧體材料。這種材料的特點(diǎn)是非常大的高頻損耗和高磁導(dǎo)率。它可用于在高頻高電阻條件下,在電感線圈繞組之間產(chǎn)生小電容。對于用于抑制電磁干擾的鐵氧體,zui的重要性能參數(shù)是磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。磁導(dǎo)率μ可表示為復(fù)數(shù),實(shí)部構(gòu)成電感,虛部表示損耗,并隨著頻率的增加而增加。它是頻率的函數(shù),例如電阻R(f),f代表頻率。
片式磁珠
芯片磁珠是目前應(yīng)用和發(fā)展迅速的一種抗干擾元件。它價(jià)格低廉,使用方便,對高頻噪聲有顯著的濾波效果。片狀磁珠由軟磁鐵氧體材料組成。芯片磁珠的結(jié)構(gòu)和等效電路如圖2所示。本質(zhì)上,它是一種疊層片式電感器,是由鐵氧體磁性材料和導(dǎo)體線圈組成的疊層單片結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗窃诟邷叵聼Y(jié)的,所以具有致密性好和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。兩端電極由三層銀/鎳/焊料組成,可滿足回流焊和波峰焊的要求。在圖2所示的等效電路中,r表示由于鐵氧體材料的損耗(主要是磁損耗)和導(dǎo)體線圈的EU損耗引起的等效電阻,c是導(dǎo)體線圈的寄生電容。
磁珠與電感的對比
開關(guān)的接地是為了通過兩個(gè)接地之間的電容消除諧波。像一個(gè)高阻抗變壓器,他增加了一個(gè)消除諧波的路徑!鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金。這種材料有很高的磁導(dǎo)率。它可以使電感線圈繞組之間在高頻高電阻條件下產(chǎn)生的電容值變小。鐵氧體材料通常用于高頻,因?yàn)樗鼈冊诘皖l時(shí)的主要電感特性使得導(dǎo)線上的損耗非常小。在高頻時(shí),它們主要是電抗率,隨頻率而變化。在實(shí)際應(yīng)用中,鐵氧體材料被用作射頻電路的高頻衰減器。事實(shí)上,鐵氧體相當(dāng)于電阻和電感的并聯(lián)。電阻器在低頻時(shí)被電感器短路,在高頻時(shí)電感器的阻抗變得相當(dāng)高,因此所有電流都通過電阻器。鐵氧體是一種消耗設(shè)備。高頻能量在其上轉(zhuǎn)化為熱能,這由它的電阻特性決定。
正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn)
1.不必要信號(hào)的頻率范圍是多少?
2.誰是噪音源?
3.需要多大的噪聲衰減;
4.環(huán)境條件是什么(溫度、DC電壓、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度);
5.電路和負(fù)載的阻抗是多少?
6.在印刷電路板上有放置磁珠的空間嗎?
前三個(gè)可以通過觀察制造商提供的阻抗頻率曲線來判斷。阻抗曲線中有三條曲線非常重要,即電阻、感抗和總阻抗。總阻抗由ZR22πfL()2 :=fL描述。根據(jù)該曲線,選擇在期望噪聲衰減的頻率范圍內(nèi)具有zui阻抗的磁珠類型,并且在低頻和DC下的信號(hào)衰減盡可能小。在過高的DC電壓下,芯片磁珠的阻抗特性會(huì)受到影響。此外,如果工作溫度升高過高或外部磁場過大,磁珠的阻抗將受到不利影響。使用芯片磁珠和芯片電感的原因:是使用芯片磁珠還是芯片電感主要取決于應(yīng)用。諧振電路中需要使用片式電感。當(dāng)需要消除不必要的電磁干擾噪聲時(shí),使用芯片磁珠是佳選擇。芯片磁珠和芯片電感的應(yīng)用:
芯片電感:射頻和無線通信、信息技術(shù)設(shè)備、雷達(dá)探測器、汽車、手機(jī)、尋呼機(jī)、音頻設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理、無線遙控系統(tǒng)和低壓電源模塊等。
芯片磁珠:濾除時(shí)鐘產(chǎn)生電路、模擬電路和數(shù)字電路之間、輸入/輸出內(nèi)部接口(如串口、并口、鍵盤、鼠標(biāo)、遠(yuǎn)程通信、局域網(wǎng))之間、射頻電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間的干擾,濾除電源電路中的高頻傳導(dǎo)干擾、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、VCRS、電視系統(tǒng)和手機(jī)中的電磁干擾