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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)線穿過鐵氧體磁芯時，形成的電感阻抗隨頻率的增加而增加，但其機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，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，此時磁芯損耗小。整個器件是一個低損耗、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會出現(xiàn)干擾增強。

抗干擾磁環(huán)

隨著人們生活水平的不斷提高，每個家庭都在慢慢進入電腦時代。一個家庭擁有一臺電腦并不奇怪，鍵盤是電腦不可或缺的一部分。鍵盤，一個看似無足輕重的東西，卻與每個人息息相關(guān)。無論你在公司工作還是在家玩電腦，鍵盤都扮演著重要的角色。雖然它是計算機配置中的一個流行產(chǎn)品，但它的地位并不一定低于計算機核心附件。作為鍵盤，他考慮過手感舒適和干擾的問題。接下來，讓我們把鍵盤看作皇帝。內(nèi)部如圖所示。當(dāng)鍵盤被拆開時，我們看到的是這個大家伙，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，隔離或濾除電源連接線進入設(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，可以進一步提高音視頻質(zhì)量。這無疑是音頻愛好者的選擇。可以看出，黃哲鍵盤在產(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，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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)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。基于上述標(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。

非晶在開關(guān)電源EMI中的應(yīng)用

開關(guān)噪聲

SPS的主要噪聲是由于二極管斷開時的反向恢復(fù)現(xiàn)象發(fā)生的。當(dāng)隨換流外加反向電壓時，由于載流子被存儲在二極管的PN結(jié)，因而在載流子消失的前一段時間里，電流也會反向流動，致使載流子消失時反向恢復(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，沒有PN結(jié)的肖特基二極管(SBD)里不會存在載流子，因而也就不會有恢復(fù)現(xiàn)象的存在。但實際上，由于受結(jié)電容的影響，會不同程度地觀測到類似波形，所以也會有噪聲的發(fā)生。

為了防止噪聲，過去一般都采用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)生的開關(guān)噪聲，但電阻上的損耗和發(fā)熱問題還有待于改善。

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)，并通過控制恢復(fù)峰值及其變化率(di/dt)來控制開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。這種現(xiàn)象一般稱作軟恢復(fù)。同時這種緩沖器還對SBD等低耐壓得元件起一種免遭浪涌電壓破壞的保護作用。

開關(guān)瞬變現(xiàn)象時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，是一種只在瞬變期作為電抗進行工作并具有自控式磁開關(guān)的電抗器。

實測磁化曲線說明一下其工作原理。當(dāng)正向電流通向二極管時，磁芯飽和并處于B－H曲線的1位置上。這時，電感處于zui低狀態(tài)。當(dāng)二極管從ON向OFF轉(zhuǎn)換時，磁芯就會通過路線2發(fā)生磁通變化，但要加以控制，以使達到軟恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)二極管完全達到OFF時，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，正向電流開始通向二極管，并加以電流控制，直至磁芯在4路線上被磁化、電感增加及磁芯達到飽和。