磁環(huán)和磁芯有什么區(qū)別？

磁芯是指由各種氧化鐵混合物組成的一種燒結(jié)磁性金屬氧化物。例如，錳-鋅鐵氧體和鎳-鋅鐵氧體是典型的磁芯體材料。錳-鋅鐵氧體具有高磁導(dǎo)率和高磁通密度的特點，且在低于1MHz 的頻率時，具有較低損耗的特性。鎳-鋅鐵氧體具有極高的阻抗率、不到幾百的低磁導(dǎo)率等特性，及在高于1MHz的頻率亦產(chǎn)生較低損耗等。鐵氧體磁芯用于各種電子設(shè)備的線圈和變壓器中。

磁環(huán)就是指吸收磁環(huán)，電子設(shè)備輻射和泄漏的電磁波不僅嚴重干擾其他電子設(shè)備正常工作，導(dǎo)致設(shè)備功能紊亂、傳輸錯誤、還威脅著人類的健康與安全，危害非常大。因此降低電子設(shè)備的電磁干擾(EMI)已經(jīng)是必須考慮的問題。

電磁騷擾和電磁干擾有什么不同

電磁騷擾:任何可能導(dǎo)致設(shè)備、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或損壞有生命或無生命物質(zhì)的電磁現(xiàn)象。電磁干擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播介質(zhì)本身的變化。

電磁干擾:由電磁干擾引起的設(shè)備、傳輸信道或系統(tǒng)性能的下降。

電磁騷擾只是客觀存在于電磁現(xiàn)象中的一種物理現(xiàn)象。它可能會導(dǎo)致退化或損壞，但不一定會產(chǎn)生后果。然而，電磁干擾是電磁騷擾的結(jié)果。

什么樣的情況以及電磁騷擾是如何發(fā)生的？

電磁干擾通常發(fā)生在以下情況:高速數(shù)字信號電路、開關(guān)電路、脈沖發(fā)生電路和大功率控制電路等。其中電壓和電流在非常短的時間內(nèi)快速變化，并且包含電感器和電容器的電路被接通和斷開。

當(dāng)電場、磁場和電荷等電量迅速變化時，也會發(fā)生電磁干擾。

在開關(guān)動作電路中，電壓/電流增加或衰減時間T越短，噪聲帶寬越寬；快速變化的電壓V和電流I的幅度越大，噪聲的幅度越大。

特別是在感性負載電路中，當(dāng)電路由開變關(guān)時，很容易產(chǎn)生間歇性電磁干擾。噪聲波形從小到大逐漸增大，這對應(yīng)于開關(guān)觸點之間的距離從小到大的過程。

在該電路中，當(dāng)DC電壓VD在其中L和R串聯(lián)連接的負載上產(chǎn)生電流I時，開關(guān)S在L的兩端產(chǎn)生極性相反的尖峰電壓(稱為電感反沖電壓)，該尖峰電壓比VD大十倍，并且有時在開關(guān)S從接通切換到斷開時大數(shù)百倍。

當(dāng)L兩端都有寄生電容C0時，會出現(xiàn)以下現(xiàn)象:

當(dāng)C0=100pF時，產(chǎn)生約-848伏和225千赫的振蕩。

當(dāng)C0可以忽略不計時，它將達到-6000伏；

寄生電容越大，電感兩端的電壓越低，振蕩頻率越低。

在實際電路中，即使電容器連接到電感器L的兩端，由于電容器引線的電感的影響，也不會獲得電容器的效果，并且阻尼振動波形的下降部分d ﹨u/dt變大，留下高頻部分。

電容器必須耐高壓，否則會損壞。鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生的高壓點亮熒光燈的電路。一旦由它產(chǎn)生的振蕩高壓被傳輸?shù)狡渌姎庠O(shè)備，它將成為騷擾。

組合式抗EMI濾波器

組合式抗電磁干擾濾波器也稱為反射濾波器或復(fù)合液晶濾波器。根據(jù)交流狀態(tài)下電容的高頻和低頻電阻以及電感的低頻和高頻電阻的特點，將電感和電容組合連接成一個電路，具有一定的濾波功能。但是，根據(jù)濾波程度的要求，液晶組合和電感電容的要求是不同的。

由于組合濾波器在高頻下容易受到電感和電容參數(shù)的影響，可能會導(dǎo)致諧振現(xiàn)象，大大降低濾波器的性能。因此，組合式電磁干擾濾波器通常僅適用于抑制相對較低頻率的干擾。但是，由于其濾波效果可以通過調(diào)整電感和電容參數(shù)來改變，因此只要調(diào)整得當(dāng)，組合式電磁干擾濾波可以產(chǎn)生更好的濾波效果和更靈活的頻帶變化。一般來說，在某些應(yīng)用中，吸收式電磁干擾濾波器和組合式電磁干擾濾波器也可以串聯(lián)使用。

電磁干擾濾波器設(shè)計

電磁干擾噪聲包括共模噪聲和差模噪聲。共模噪聲存在于所有交流相線和共模地之間，其來源被認為是兩個電路之間的絕緣泄漏電流和電磁場耦合。差模噪聲存在于交流相線之間，由電流脈沖、開關(guān)元件的振鈴電流和二極管的反向恢復(fù)特性產(chǎn)生。這兩種模式具有不同的傳輸噪聲源和不同的傳輸路徑，因此共模濾波器和差模濾波器應(yīng)分別設(shè)計。

在普通開關(guān)電源中，由于主要的電磁干擾干擾源來自功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)作用，產(chǎn)生的電磁輻射EME(Emular Emission)通常是寬帶噪聲，其頻率范圍從開關(guān)工作頻率到幾兆赫不等。因此，導(dǎo)電電磁環(huán)境(EME)的測量頻率范圍為0.15兆赫~ 30兆赫~ 30兆赫，以符合國際標準的規(guī)范。電磁干擾濾波器旨在充分衰減開關(guān)頻率及其高次諧波的噪聲?；谏鲜鰳藴?，考慮將頻率高于150千赫的EME頻率衰減到合理的范圍通常就足夠了。

鐵氧體器件制作工藝對磁性能的影響

由鐵氧體材料制成的電磁干擾濾波器電感和高頻變壓器對應(yīng)力敏感。我在1988 《磁性材料與器件》第3期討論了固定材料或密封材料在制造過程中對鐵氧體磁芯性能的影響，相關(guān)數(shù)據(jù)再次顯示。

灌封后，磁滯回線也變得越來越厚越來越短，即Hc變得越來越大，Bs變得越來越小。

經(jīng)過討論和試驗，調(diào)整環(huán)氧樹脂和固化劑的配比以及填料的比例，找到更合適的灌封材料。結(jié)果如表6所示。

灌封前后的磁滯回線基本一致，滿足要求。

鐵芯固定是保證LCR振蕩電路中電感的電感值長期保持不變、振蕩頻率長期保持不變、燈亮度長期保持不變以及節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器壽命的關(guān)鍵。

目前，大多數(shù)廠家仍然使用塑料膠帶、蘸漆、夾扣等不合適、不科學(xué)的方法，不能保證磁芯線圈的電感值長期保持不變或變化不大。塑料帶受熱膨脹后不會復(fù)原，絕緣漆受熱膨脹后會與磁芯分離，因此夾具的彈力不一致。

電線包和電線框架浸有絕緣漆。磁芯之間使用熱膨脹系數(shù)類似鐵氧體材料的固化膠。只有這樣，在正確選擇材料和正確設(shè)計電磁干擾濾波器后，才能獲得預(yù)期的抗電磁干擾效果。

結(jié)論

一個完整的電路，在實現(xiàn)其主要功能的同時，還必須確保所有器件不會相互干擾。整個電路不受電網(wǎng)干擾，也不干擾電網(wǎng)和其他電子設(shè)備，具有兼容性和實用性。只有選擇電磁干擾濾波器、鐵氧體磁環(huán)、磁芯形狀和尺寸以及加工工藝，才能真正達到設(shè)計要求和應(yīng)用效果。