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磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用
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2020-10-24
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磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用有什么区别,各有什么特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢?
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磁珠和电感在解决磁珠和电感在解决EMI和和EMC方面的作用方面的作用
磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用有什么区别,各有什么特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢?
从原理上来说,磁珠可等效成一个电感,所以磁珠在EMI和EMC电路中就相当于一个抑制电感的作用,主要是对高频传导
干扰信号进行抑制。
磁珠可等效成一个电感,但这个等效电感与电感线圈是有区别的,磁珠与电感线圈的最大区别就是,电感线圈有分布电
容。因此,电感线圈就相当于一个电感与一个分布电容并联。如图1所示。图1中,LX为电感线圈的等效电感(理想电
感),RX为线圈的等效电阻,CX为电感的分布电容。
理论上对传导干扰信号进行抑制,要求抑制电感的电感量越大越好,但对于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分
布电容也越大,两者的作用将会互相抵消。
图2是普通电感线圈的阻抗与频率的关系图,由图中可以看出,电感线圈的阻抗开始的时候是随着频率升高而增大的,但
当它的阻抗增大到最大值以后,阻抗反而随着频率升高而迅速下降,这是因为并联分布电容的作用。当阻抗增到最大值的地
方,就是电感线圈的分布电容与等效电感产生并联谐振的地方。图中,L1 》 L2 》 L3,由此可知电感线圈的电感量越大,其
谐振频率就越低。从图2中可以看出,如果要对频率为1MHz的干扰信号进行抑制,选用L1倒不如选用L3,因为L3的电感量要
比L1小十几倍,因此L3的成本也要比L1低很多。
如果我们还要对抑制频率进一步提高,那么我们最后选用的电感线圈就只好是它的最小极限值,只有1圈或不到1圈了。
磁珠,即穿心电感,就是一个匝数小于1圈的电感线圈。但穿心电感比单圈电感线圈的分布电容小好几倍到几十倍,因此,穿
心电感比单圈电感线圈的工作频率更高。
穿心电感的电感量一般都比较小,大约在几微亨到几十微亨之间,电感量大小与穿心电感中导线的大小以及长度,还有磁
珠的截面积都有关系,但与磁珠电感量关系最大的还要算磁珠的相对导磁率 。图3、图4是分别是指导线和穿心电感的原理
图,计算穿心电感时,首先要计算一根圆截面直导线的电感,然后计算结果乘上磁珠相对导磁率 就可以求出穿心电感的电感
量。
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