开关电源磁珠的概述

1 引言

  由于电磁兼容(EMC)的迫切请求,电磁干扰(EMI)抑止元件取得了普遍的应用。但是实践应用中的电磁兼容(EMC)问题非常复杂,单单依托理论学问是完整不够的,它更依赖于广阔电子工程师的实践经历。为了更好地处理电子产品的电磁兼容性(EMC)这一问题,还要思索接地、 电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题[1][2]。本文经过引见磁珠的根本原理和特性来阐明它在开关电源电磁兼容(EMC)设计中的重要性与应用,以期为设计者在设计新产品时提供必要的参考。

  2  磁珠及其工作原理

  磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格构造的亚铁磁性资料,铁氧体资料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷类似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常运用的一类磁芯就是铁氧体资料,许多厂商都提供特地用于电磁干扰抑止的铁氧体资料。这种资料的特性是高频损耗十分大,具有很高的导磁率,它能够使电感的线圈绕组之间在高频高阻的状况下产生的电容最小。铁氧体资料通常应用于高频状况,由于在低频时它们主要呈现电感特性,使得损耗很小。在高频状况下,它们主要呈现电抗特性并且随频率改动。实践应用中,铁氧体资料是作为射频电路的高频衰减器运用的。实践上,铁氧体能够较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以致于电流全部经过电阻。铁氧体是一个耗费安装,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决议的。

  关于抑止电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度。磁导率能够表示为复数,实数局部构成电感,虚数局部代表损耗,随着频率的增加而增加。因而它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,如图1所示,电感L和电阻R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在方式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完整不同的。


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