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磁珠與電感在解決EMI和EMC方面的作用有何區別

穿芯電感的電感通常相對較小，從幾微亨到幾十微亨不等。電感與穿芯電感器中的導線的尺寸和長度以及磁珠的橫截面積有關，但是如果磁珠的電感與zui有關，也可以計算磁珠的相對磁導率。圖3和圖4分別是導絲和穿芯電感的示意圖。在計算穿芯電感時，必須首先計算圓截面直線的電感，然后通過將計算結果乘以磁珠的相對磁導率來計算穿芯電感的電感。此外，當穿芯電感器的工作頻率非常高時，磁珠中也會產生渦流，這相當于穿芯電感器的磁導率降低。這時，我們一般使用有效磁導率。有效磁導率是磁珠在一定工作頻率下的相對磁導率。然而，因為磁珠的工作頻率只有一個范圍，所以在實際應用中經常使用平均磁導率。在低頻時，普通磁珠的相對磁導率非常大(大于100)，但在高頻時，其有效磁導率僅為相對磁導率的一小部分，甚至是一小部分。因此，磁珠也有截止頻率的問題。所謂的截止頻率是指當磁珠的有效磁導率降至接近1時的工作頻率fc，此時磁珠已經失去了電感器的功能。通常，磁珠的截止頻率fc在30至30 ~ 300兆赫之間。截止頻率與磁珠的材料有關。通常，磁芯材料的磁導率越高，截止頻率fc越低，因為低頻磁芯材料的渦流損耗相對較大。在設計電路時，用戶可以要求磁芯材料供應商提供磁芯工作頻率和有效磁導率的測試數據，或者不同工作頻率下的磁芯滲透電感圖。圖5是穿過心臟的電感的頻率圖。

磁場的分類

環電流場，這個場是由等離子體束縛在地球的磁偶極子中引起的。這種電流通常是從地球中心到地球半徑的三到八倍(在強電流中更接近地面)。它的電流沿著地磁赤道從北極順時針流動(在主電流中有一個小的逆時針流動)

在磁氣圈中結合地球等離子體和磁場的場。導致這個磁場的電流沿著磁層頂流動。該電流是由磁層頂的突然磁場變化(磁層頂外太陽風的磁場和磁層頂內地球的磁場)引起的安培定理

喚醒系統。磁尾中有兩個相反的磁場。北極的磁場指向地球，南極的磁場指向遠離地球的磁尾。在兩個磁場之間是一層致密的等離子體(每立方厘米約0.3至0.5個離子，磁場中的離子密度僅為每立方厘米0.01至0.02個離子)。因為這里的磁場也會突然改變，所以這里也有電流符合安培原理。這股水流從太陽流向日落。這種電流在磁層頂的尾部匯合。

鐵氧體磁環在汽車電子設備電磁兼容性中的作用

車輛中的電磁干擾

汽車中的電磁干擾是指汽車電子設備在運行過程中的相互干擾，包括電子元件產生的電子噪聲、電機運行過程中換向電刷產生的電磁干擾以及各種開關運行過程中的放電干擾。汽車點火系統產生的高頻輻射嚴重，其干擾能量較大。

電磁干擾的方式和原理

電磁干擾按干擾路徑分類，主要包括傳導干擾、感應干擾和輻射L干擾。相應的干擾原理如下。

傳導干擾

傳導干擾主要通過電路的公共導體傳播。典型的結構是公共電源線和公共地線。圖1是典型傳導干擾電路的示意圖。r是電源線上的電阻，Z是地線上的電阻，U是分支電壓，I是分支電流。

因為每個設備的工作電壓是

因此，任何設備的電流變化都會引起其他設備的電壓變化并產生干擾。為了減少設備之間的相互影響，需要減少R、Z和I的值。

感應干擾

感應干擾可分為感應干擾和磁感應干擾?；倦娐穲D如圖2和3所示。U1是導線1的電壓，I1是導線1上的電流，U2是導線2上的干擾電壓，C12是兩根導線之間的電容，C1g和C2g是導線1、導線2和地之間的電容，M12是兩個電路之間的互感，R是每個電路的電阻。

對于電感電路，為了降低U2，可以降低C12、U1和R，或者增加C2g。個措施是通過增加導線距離或改變導線間的介電參數來降低C12。對于磁感應電路，為了減小U2，可以減小M12或者可以減小I1的變化率?；敬胧┦菧p少M12。對于典型的兩個回路，L1和L2是兩個回路的長度，m0是真空的滲透性，而R是兩個回路導體段之間的距離。因此，增加R和減少環路面積都可以減少M12。

非晶在開關電源EMI中的應用

開關噪聲

SPS的主要噪聲是由于二極管斷開時的反向恢復現象發生的。當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，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電流急劇減少而發生很大的電流變化(di/dt)。另外，從理論上說，沒有PN結的肖特基二極管(SBD)里不會存在載流子，因而也就不會有恢復現象的存在。但實際上，由于受結電容的影響，會不同程度地觀測到類似波形，所以也會有噪聲的發生。

為了防止噪聲，過去一般都采用RC吸收網絡。這種RC吸收網絡是使電阻和電容跟二極管并聯用電容器吸收由二極管發生的開關噪聲，但電阻上的損耗和發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狀態插入電感器，使二極管的虛線所示狀態，并通過控制恢復峰值及其變化率(di/dt)來控制開關噪聲的產生。這種現象一般稱作軟恢復。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。

開關瞬變現象時磁緩沖器的工作性能原理。在瞬變電流發生期間，由于帶有大電抗而控制了浪涌的發生。并在穩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的電抗器。

實測磁化曲線說明一下其工作原理。當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。當二極管從ON向OFF轉換時，磁芯就會通過路線2發生磁通變化，但要加以控制，以使達到軟恢復狀態。當二極管完全達到OFF時，磁芯即處于3的狀態。

其次，當二極管從OFF向ON轉換時，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。