鐵氧體磁珠的原理

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。鐵氧體是一種磁芯，常用于電磁干擾濾波器。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(duì)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，并隨頻率的增加而增加。因此，它的等效電路是由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路，二者都是頻率的函數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線穿過(guò)鐵氧體磁芯時(shí)，形成的電感阻抗隨頻率的增加而增加，但其機(jī)理在不同頻率下完全不同。

在低頻帶，阻抗由電感的感抗組成。在低頻時(shí)，R很小，磁芯磁導(dǎo)率高，所以電感大，L起主要作用，電磁干擾被反射和抑制，此時(shí)磁芯損耗小。整個(gè)器件是一個(gè)低損耗、高品質(zhì)的電感，容易引起諧振。因此，在低頻帶中，使用鐵氧體磁珠后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)干擾增強(qiáng)。

抗干擾磁環(huán)

隨著人們生活水平的不斷提高，每個(gè)家庭都在慢慢進(jìn)入電腦時(shí)代。一個(gè)家庭擁有一臺(tái)電腦并不奇怪，鍵盤(pán)是電腦不可或缺的一部分。鍵盤(pán)，一個(gè)看似無(wú)足輕重的東西，卻與每個(gè)人息息相關(guān)。無(wú)論你在公司工作還是在家玩電腦，鍵盤(pán)都扮演著重要的角色。雖然它是計(jì)算機(jī)配置中的一個(gè)流行產(chǎn)品，但它的地位并不一定低于計(jì)算機(jī)核心附件。作為鍵盤(pán)，他考慮過(guò)手感舒適和干擾的問(wèn)題。接下來(lái)，讓我們把鍵盤(pán)看作皇帝。內(nèi)部如圖所示。當(dāng)鍵盤(pán)被拆開(kāi)時(shí)，我們看到的是這個(gè)大家伙，抗干擾磁環(huán)濾波器。適用于各種發(fā)熱線、USB線、AVS線、音視頻線等電線。它能有效屏蔽電磁干擾/射頻干擾，隔離或?yàn)V除電源連接線進(jìn)入設(shè)備電路的高頻噪聲脈沖干擾。如果用在音視頻設(shè)備的電源線上，可以進(jìn)一步提高音視頻質(zhì)量。這無(wú)疑是音頻愛(ài)好者的選擇。可以看出，黃哲鍵盤(pán)在產(chǎn)品方面非常謹(jǐn)慎。

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(diǎn)，將電感和電容組合連接成一個(gè)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(huì)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(duì)較低頻率的干擾。但是，由于其濾波效果可以通過(guò)調(diào)整電感和電容參數(shù)來(lái)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(lái)說(shuō)，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(jì)

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(lái)源被認(rèn)為是兩個(gè)電路之間的絕緣泄漏電流和電磁場(chǎng)耦合。差模噪聲存在于交流相線之間，由電流脈沖、開(kāi)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(jì)。

在普通開(kāi)關(guān)電源中，由于主要的電磁干擾干擾源來(lái)自功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)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(kāi)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(cè)量頻率范圍為0.15兆赫~ 30兆赫~ 30兆赫，以符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。電磁干擾濾波器旨在充分衰減開(kāi)關(guān)頻率及其高次諧波的噪聲?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)，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。

非晶在開(kāi)關(guān)電源EMI中的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)噪聲

SPS的主要噪聲是由于二極管斷開(kāi)時(shí)的反向恢復(fù)現(xiàn)象發(fā)生的。當(dāng)隨換流外加反向電壓時(shí)，由于載流子被存儲(chǔ)在二極管的PN結(jié)，因而在載流子消失的前一段時(shí)間里，電流也會(huì)反向流動(dòng)，致使載流子消失時(shí)反向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt)。另外，從理論上說(shuō)，沒(méi)有PN結(jié)的肖特基二極管(SBD)里不會(huì)存在載流子，因而也就不會(huì)有恢復(fù)現(xiàn)象的存在。但實(shí)際上，由于受結(jié)電容的影響，會(huì)不同程度地觀測(cè)到類似波形，所以也會(huì)有噪聲的發(fā)生。

為了防止噪聲，過(guò)去一般都采用RC吸收網(wǎng)絡(luò)。這種RC吸收網(wǎng)絡(luò)是使電阻和電容跟二極管并聯(lián)用電容器吸收由二極管發(fā)生的開(kāi)關(guān)噪聲，但電阻上的損耗和發(fā)熱問(wèn)題還有待于改善。

三、磁緩沖器

磁緩沖器與二極管呈串聯(lián)狀態(tài)插入電感器，使二極管的虛線所示狀態(tài)，并通過(guò)控制恢復(fù)峰值及其變化率(di/dt)來(lái)控制開(kāi)關(guān)噪聲的產(chǎn)生。這種現(xiàn)象一般稱作軟恢復(fù)。同時(shí)這種緩沖器還對(duì)SBD等低耐壓得元件起一種免遭浪涌電壓破壞的保護(hù)作用。

開(kāi)關(guān)瞬變現(xiàn)象時(shí)磁緩沖器的工作性能原理。在瞬變電流發(fā)生期間，由于帶有大電抗而控制了浪涌的發(fā)生。并在穩(wěn)定期使電抗幾乎減小為零。也就是說(shuō)，是一種只在瞬變期作為電抗進(jìn)行工作并具有自控式磁開(kāi)關(guān)的電抗器。

實(shí)測(cè)磁化曲線說(shuō)明一下其工作原理。當(dāng)正向電流通向二極管時(shí)，磁芯飽和并處于B－H曲線的1位置上。這時(shí)，電感處于zui低狀態(tài)。當(dāng)二極管從ON向OFF轉(zhuǎn)換時(shí)，磁芯就會(huì)通過(guò)路線2發(fā)生磁通變化，但要加以控制，以使達(dá)到軟恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)二極管完全達(dá)到OFF時(shí)，磁芯即處于3的狀態(tài)。

其次，當(dāng)二極管從OFF向ON轉(zhuǎn)換時(shí)，正向電流開(kāi)始通向二極管，并加以電流控制，直至磁芯在4路線上被磁化、電感增加及磁芯達(dá)到飽和。