鐵氧體磁珠的原理

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)。

在高頻帶，阻抗由電阻元件組成。隨著頻率的增加，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感器的電感降低，感抗分量降低。然而，磁芯損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總阻抗增加。當(dāng)高頻信號(hào)通過鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能被耗散掉。

鐵氧體抑制元件廣泛用于印刷電路板、電源線和數(shù)據(jù)線。如果將鐵氧體抑制元件添加到印刷電路板的電源線入口端，則可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專門用于抑制信號(hào)線和電源線上的高頻干擾和尖峰干擾。它還具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。

這兩個(gè)元素的數(shù)值與磁珠的長(zhǎng)度成正比，磁珠的長(zhǎng)度對(duì)抑制效果有明顯的影響，磁珠的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，抑制效果越好。

鐵氧體磁珠繞制的共模電感的工作原理

共模扼流圈是一種以鐵氧體磁珠為磁芯的共模干擾抑制器件。它由兩個(gè)線徑相同、匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱纏繞在同一個(gè)鐵氧體磁環(huán)上，構(gòu)成一個(gè)四端電感，有兩個(gè)繞組。它對(duì)共模信號(hào)有抑制作用，對(duì)差模信號(hào)有很小的漏電感。共模扼流圈的工作原理是當(dāng)共模電流流動(dòng)時(shí)，磁環(huán)中的磁通量相互重疊。因此，它具有相當(dāng)大的電感，可以抑制共模電流。當(dāng)兩個(gè)線圈流過差模電流時(shí)，磁環(huán)中的磁通量相互抵消，并且?guī)缀鯖]有電感，因此差模電流可以無衰減地通過。因此，共模扼流圈可以有效抑制平衡電路中的共模干擾信號(hào)，但對(duì)電路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)沒有影響)。當(dāng)鐵氧體磁體環(huán)繞共模扼流圈時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)纏繞在線圈磁芯上的導(dǎo)線應(yīng)相互絕緣，以保證線圈在瞬時(shí)過電壓作用下不會(huì)發(fā)生匝間擊穿短路。

2)當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí)，不要使鐵氧體磁芯飽和；

3)線圈中的鐵氧體磁心應(yīng)與線圈絕緣，以防止兩者在瞬態(tài)過電壓作用下發(fā)生擊穿。

4)線圈應(yīng)盡可能纏繞成單層，這樣可以降低線圈的寄生電容，提高線圈對(duì)瞬態(tài)過電壓的耐受能力。

鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設(shè)備電磁兼容性中的作用

隨著汽車電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電子設(shè)備的數(shù)量大大增加，工作頻率逐漸增加，功率也逐漸增加。因此，汽車的工作環(huán)境充滿電磁波，導(dǎo)致電磁干擾問題日益突出，可能影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行，或損壞相應(yīng)的電氣元件。因此，汽車電子設(shè)備的電磁兼容性越來越受到重視。目前，迫切需要將鐵氧體磁環(huán)的電磁改進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車子設(shè)備。

電磁干擾源

汽車電子設(shè)備適用于行駛環(huán)境不斷變化的車輛。環(huán)境中電磁能量組成的復(fù)雜性和可變性意味著系統(tǒng)易受各種電磁干擾源的影響。根據(jù)電磁干擾的來源分類，可分為外部電磁干擾、人體靜電干擾和內(nèi)部電磁干擾。

外部電磁干擾

車外電磁干擾是指汽車經(jīng)歷各種外部電磁環(huán)境時(shí)的干擾。這種干擾存在于特定的空間或特定的時(shí)間。如來自高壓輸電線路、高壓變電站和大功率無線電發(fā)射臺(tái)的電磁干擾，以及閃電和太陽黑子輻射的電磁干擾等。環(huán)境中其他附近的電子設(shè)備也會(huì)在工作時(shí)造成干擾，例如駕駛時(shí)相互靠近的汽車。

車身靜電干擾

車身靜電干擾與汽車和外部環(huán)境有關(guān)。由于汽車行駛時(shí)車身與空氣之間的高速摩擦，靜電在車身上的分布是不均勻的。靜電放電會(huì)在車身上形成干擾電流，同時(shí)產(chǎn)生高頻輻射，對(duì)汽車的電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

鐵氧體磁環(huán)尺寸與阻抗的關(guān)系

鐵氧體磁環(huán)的阻抗值與其體積有關(guān)。通常，體積越大，阻抗越高。為了適用于各種場(chǎng)合，不僅開發(fā)了各種合適的鐵氧體材料，而且開發(fā)了具有各種形狀、相同形狀、各種尺寸和規(guī)格的磁芯。圖3示出了相同材料、相同內(nèi)徑和外徑、磁芯長(zhǎng)度和阻抗之間關(guān)系的示例。

2.5抗電磁干擾磁環(huán)在計(jì)算機(jī)或照明設(shè)備上的應(yīng)用效果

電腦或照明設(shè)備上的電磁干擾包括傳導(dǎo)干擾和輻射L干擾，它們是由有機(jī)和外部來源以及機(jī)器本身各部分的電路產(chǎn)生的。為了抑制或消除這些干擾以滿足相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須采取各種措施來實(shí)現(xiàn)結(jié)果。為此，人們從元器件、印刷電路板、電路結(jié)構(gòu)、外殼屏蔽結(jié)構(gòu)以及各種導(dǎo)電、絕緣和吸收材料等各個(gè)方面進(jìn)行了深入的開發(fā)和研究，并取得了顯著的成果。鐵氧體磁心主要在抑制各部分信號(hào)傳輸線的電磁干擾方面起重要作用，當(dāng)然它們也在減少通過傳輸線發(fā)射輻射L進(jìn)入空間的電磁干擾方面起作用。

將φ18mm×φ10mm×12mm的具有No3材料阻抗特性的夾芯磁芯(帶強(qiáng)塑殼)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)信號(hào)電纜的連接線上，并在電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)電磁干擾水平的頻譜特性進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。結(jié)果如圖4和5所示。圖4是沒有鐵氧體磁心的曲線，圖5是有鐵氧體磁心的曲線。從圖5中可以看出，圖4中出現(xiàn)在15MHz-20MHz附近的超過標(biāo)準(zhǔn)的電磁干擾水平被明顯抑制，衰減量為5-10dB。通過這種方式，計(jì)算機(jī)成功地滿足了EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求。