今天跟大家分享一下磁环选型及应用相关的知识,希望对你有帮助。
本文将从以下四个方面对磁环进行阐述。
首先我们来看几张图片
图1 显示屏VGA线
图2 适配器连接线
图3 USB通信线
这三根线都是我们生活中常见的供电线或通信线,它们都有一个特点,就是连接线上都有很突出的一部分,这突出的部分是什么呢?毫无疑问这就是加的磁环。
磁环是电子产品中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用。一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。
磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性,一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高时,磁环表现的阻抗急剧升高,在EMC工程设计中,磁环作用显著而被广泛适用。
图4 磁环等效电路
如图4,磁环在应用中的等效电路。L为等效电感,R为线缆的等效直流阻抗,C为绕线之间产生的分布电容,这个分布电容要特别注意,它会降低高频滤波性能。
图5 磁环的阻抗曲线
如图5,磁环在未饱和的情况下,信号频率越高,其对应的阻抗越高,当频率超过谐振点时,阻抗会呈现下降趋势。
图6 EMC整改常用的扣式磁环
扣式磁环与铁氧体的最大区别在于它具有很大的损耗,用这种扣式磁环制作的电感,其特性更接近电阻。它是一个电阻值随着频率增加而增加的电阻,当高频信号通过铁氧体磁环时,电磁能量以热的形式耗散掉。
(1)铁氧体磁环
一般锰锌环涂绿色。
铁氧体磁环主要包括镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环,按磁导率分类:
镍锌铁氧体磁导率在100-1000之间,被称为低导磁环。
锰锌铁氧体磁环材料的磁导率一般在1000以上,被称为高导磁环。
图7 锰锌铁氧体高导率磁环
镍锌铁氧体磁环一般用于各种线材,电路板端,电脑设备中抗干扰;
锰锌铁氧体磁环,磁导率很大,这种磁环,通常用来绕制共模电感,抑制电源接口低频共模传导干扰。
图8 共模电感
一般共模电感抑制频段在500K-30M之间,滤波频段要比铁粉芯差模电感高。
通常情况下,材料磁导率越低,适用的频率范围越宽;材料磁导率越高,适用的频率范围越窄。
(2)铁粉芯磁环
铁粉芯环用两色来区分材质,常用有-2(红/透明)、-8(黄/红)、-18(绿/红)、-26(黄/白)及-52(绿/蓝)
图9 铁粉芯磁环
铁粉芯磁环是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成,磁导率很低。磁粉和绝缘材料之间有气隙,一般磁导率在20-100之间。正因为铁粉芯磁环磁导率很低,在差模大电流情况下不容易饱和,所以,常使用铁粉芯磁环绕制差模电感。
图10 差模电感
铁粉芯差模电感,滤波频段很低,几十几百 KHz,抑制电源线传导差模干扰。
铁粉芯主要应用于电器回路中解决电磁兼容性(EMC)问题。实际应用时,根据不同波段下对滤波要求不同会添加各种不同的其它物质。
(3)铁硅铝磁环
铁硅铝一般全黑。
铁硅铝磁环是使用率较高的磁环之一,简单来说,铁硅铝是由铝-硅-铁组成,拥有相当高的Bmax(Bmax是在磁芯截面积上的平均最大磁通密度。),它的磁芯损耗远低于铁粉芯及高磁通,有低磁致伸缩(低噪音),是低成本的储能材料,无热老化,可以用于替代铁粉芯,在高温下性能非常稳定。
图11 铁硅铝磁环
铁硅铝最主要的特点是比起铁粉芯损耗低,具有良好的DC偏流特性。价格不是最高,也不是最低,相较于铁粉芯和铁镍钼之间。
铁硅铝磁粉芯具有优异的磁性能,功率损耗小,磁通密度高,在-55C~+125C温度范围内使用时,具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性;
同时,60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择,具有较高的性价比。
(4)非晶磁环
非晶磁环是个新产品,目前逐渐在普及。
非晶磁环,一般白色和黑色居多。它有一个显著特征:外壳是塑料外壳。所以也很容易判断,因为非晶磁环是绕带的,必须用塑料外壳包裹保护,否则都成碎渣渣了。
相比锰锌铁氧体磁环,非晶磁环磁导率更高,通常10多K甚至几百K,磁导率非常大。
图12 非晶磁环
非晶磁环通常用来绕制共模电感,抑制低频传导干扰,相比锰锌铁氧体,非晶磁环虽然贵,但是磁导率大,电感的个头就可以做的比较小,另外,滤波效果也要比锰锌好。
据说可以滤除到几十MHz,已经接近锰锌铁氧体磁环了。所以现在滤波器里面,也在使用非晶磁环做共模电感了!
1、外观选择“尽量长、尽量厚、内径尽量小”的磁环。即磁环越长越好,孔径和所穿过的电缆结合越紧密越好。但在有直流或交流偏置的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件的横截面积越大,越不易饱和。
图13 不同内径大小的磁环
2、磁环对电磁波有条件反射的作用,从而减少了信号传送的失真。磁环套用的位置尽量靠近源头的一端(电缆线的进出口),会更加有效的抑制电磁辐射。
图14 磁环套在源端
3、在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体,抑制低频干扰时用锰锌铁氧体。因为锰锌铁氧体的磁导率在几千至上万,而镍锌铁氧体为几百至上千,磁环铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。
4、怎样避免磁环饱和?当穿过铁氧体的导线中流过较大的电流时,易造成饱和,降低元件的性能。要避免这样情况,可将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环。
图15 电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环
5、低频干扰时,建议线缆绕2—3匝,一方面可提高穿过环的面积,增加等效吸收长度,另一方面充分利用磁环具有磁滞特点,改善低频特性。 高频干扰时,不能绕匝(因为实际磁环上存在寄生电容,这个寄生电容与电感并联,但遇到高频干扰信号时,这个寄生电容将磁环的电感短路失去作用。)这时可选用长一点的磁环。
图16 磁环绕匝
6、匝数绕制小技巧:理论上匝数越多抑制低频干扰效果越好,但是由于寄生电容增加,抑制高频噪声作用较弱(盲目增加匝数来增加衰减量是一个常见的错误)。实际应用中,需要根据信号干扰频率来调整匝数。当干扰频率的频带较宽,可在电缆上套两个磁环,每个磁环绕不同的匝数,这样可以同时抑制高频干扰和低频干扰。也可同时套上镍锌和锰锌铁氧体,这样抑制的干扰频段较宽。
7、磁环易碎,因此在安装的过程中需要进行良好的固定,避免运输过程中的碰撞而导致磁环破裂,我们一般用扎带固定。
图17 扎带固定(然后将磁环固定在设备上)
最后,磁环只是EMC整改中常用的元件,用来查找问题所在,在必要时才使用。尽量在设计时加电容电感,从源头将干扰消除。什么都不用加最好。
END
评测中心 免费申请
👆长按图片,扫码申请👆
原网址: 访问
创建于: 2024-02-29 19:02:21
目录: default
标签: 无
未标明原创文章均为采集,版权归作者所有,转载无需和我联系,请注明原出处,南摩阿彌陀佛,知识,不只知道,要得到
java windows火焰图_mob64ca12ec8020的技术博客_51CTO博客 - 在windows下不可行,不知道作者是怎样搞的 监听SpringBoot 服务启动成功事件并打印信息_监听springboot启动完毕-CSDN博客 SpringBoot中就绪探针和存活探针_management.endpoint.health.probes.enabled-CSDN博客 u2u转换板 - 嘉立创EDA开源硬件平台 Spring Boot 项目的轻量级 HTTP 客户端 retrofit 框架,快来试试它!_Java精选-CSDN博客 手把手教你打造一套最牛的知识笔记管理系统! - 知乎 - 想法有重合-理论可参考 安宇雨 闲鱼 机械键盘 客制化 开贴记录 文本 linux 使用find命令查找包含某字符串的文件_beijihukk的博客-CSDN博客_find 查找字符串 ---- mac 也适用 安宇雨 打字音 记录集合 B站 bilibili 自行搭建 开坑 真正的客制化 安宇雨 黑苹果开坑 查找工具包maven pom 引用地 工具网站 Dantelis 介绍的玩轴入坑攻略 --- 关于轴的一些说法 --- 非官方 ---- 心得而已 --- 长期开坑更新 [本人问题][新开坑位]关于自动化测试的工具与平台应用 机械键盘 开团 网站记录 -- 能做一个收集的程序就好了 不过现在没时间 -- 信息大多是在群里发的 - 你要让垃圾佬 都去一个地方看难度也是很大的 精神支柱 [超级前台]sprinbboot maven superdesk-app 记录 [信息有用] [环境准备] [基本完成] [sebp/elk] 给已创建的Docker容器增加新的端口映射 - qq_30599553的博客 - CSDN博客 [正在研究] Elasticsearch, Logstash, Kibana (ELK) Docker image documentation elasticsearch centos 安装记录 及 启动手记 正式服务器 39 elasticsearch 问题合集 不断更新 6.1.1 | 6.5.1 两个版本 博客程序 - 测试 - bug记录 等等问题 laravel的启动过程解析 - lpfuture - 博客园 OAuth2 Server PHP 用 Laravel 搭建带 OAuth2 验证的 RESTful 服务 | Laravel China 社区 - 高品质的 Laravel 和 PHP 开发者社区 利用Laravel 搭建oauth2 API接口 附 Unauthenticated 解决办法 - 煮茶的博客 - SegmentFault 思否 使用 OAuth2-Server-php 搭建 OAuth2 Server - 午时的海 - 博客园 基于PHP构建OAuth 2.0 服务端 认证平台 - Endv - 博客园 Laravel 的 Artisan 命令行工具 Laravel 的文件系统和云存储功能集成 浅谈Chromium中的设计模式--终--Observer模式 浅谈Chromium中的设计模式--二--pre/post和Delegate模式 浅谈Chromium中的设计模式--一--Chromium中模块分层和进程模型 DeepMind 4 Hacking Yourself README.md update 20211011
Laravel China 简书 知乎 博客园 CSDN博客 开源中国 Go Further Ryan是菜鸟 | LNMP技术栈笔记 云栖社区-阿里云 Netflix技术博客 Techie Delight Linkedin技术博客 Dropbox技术博客 Facebook技术博客 淘宝中间件团队 美团技术博客 360技术博客 古巷博客 - 一个专注于分享的不正常博客 软件测试知识传播 - 测试窝 有赞技术团队 阮一峰 语雀 静觅丨崔庆才的个人博客 软件测试从业者综合能力提升 - isTester IBM Java 开发 使用开放 Java 生态系统开发现代应用程序 pengdai 一个强大的博主 HTML5资源教程 | 分享HTML5开发资源和开发教程 蘑菇博客 - 专注于技术分享的博客平台 个人博客-leapMie 流星007 CSDN博客 - 舍其小伙伴 稀土掘金 Go 技术论坛 | Golang / Go 语言中国知识社区
最新评论