贴片电感和磁珠的外观区别 磁珠和电感区别( 三 )


如果我们想进一步提高抑制频率,那么我们最终选择的电感线圈必须是它的最小极限,只有一圈或更少 。磁珠,即穿芯电感,是一个少于一匝的电感线圈 。但是穿芯电感比单线圈电感的分布电容小几倍到几十倍,所以穿芯电感的工作频率比单线圈电感高 。
通常,馈通电感的电感相对较小,范围从几微亨到几十微亨 。电感与馈通电感中导线的尺寸和长度以及磁珠的横截面积有关,但磁珠的相对磁导率Uy与磁珠的电感关系最大 。图3和图4分别是导线和馈通电感的示意图 。在计算馈通电感时,首先要计算圆形截面直线的电感,然后将计算结果乘以相对磁珠 。
图3圆形截面直导体的电感图
图4磁珠穿透电感图
此外,当馈通电感的工作频率很高时,磁珠中会产生涡流,这相当于馈通电感磁导率的降低 。这时,我们一般用有效渗透率 。有效磁导率是磁珠在一定工作频率下的相对磁导率 。然而,由于磁珠的工作频率只是一个范围,因此在实际应用中经常使用平均磁导率 。
在低频时,磁珠的相对磁导率一般很大(大于100),但在高频时,其有效磁导率仅为相对磁导率的几分之一甚至十分之几 。因此,磁珠也存在截止频率的问题 。所谓的截止频率是当磁珠的有效磁导率降低到接近1时的工作频率fc,此时磁珠已经失去了电感的功能 。磁珠的截止频率fc一般在30 MHz ~ 30 ~ 300 MHz之间,截止频率与磁珠的材料有关 。一般磁导率越高,截止频率fc越低,因为低频磁芯材料的涡流损耗较大 。用户在设计电路时,可以要求磁芯材料供应商提供磁芯的工作频率和有效磁导率的测试数据,或者不同工作频率下的穿透电感曲线图 。图5是穿透电感的频率图 。
图5馈通电感的频率曲线
磁珠的另一个用途是做电磁屏蔽 。其电磁屏蔽效果优于屏蔽线,一般人不太重视 。使用方法是让一对导线穿过磁珠中间,这样当电流流过两根导线时,导线产生的磁场大部分会集中在磁珠内,磁场不会向外辐射 。因为磁场会在磁珠中产生涡电流,涡电流产生的电线方向正好与导体表面的电线方向相反,可以相互抵消 。因此,磁珠对电场也有屏蔽作用,即磁珠对导体中的电磁场有很强的屏蔽作用 。
使用磁珠进行电磁屏蔽的好处是磁珠不需要接地,可以避免屏蔽线接地的麻烦 。使用磁珠作为电磁屏蔽相当于在双线线路中连接一个共模抑制电感,对共模干扰信号有很强的抑制作用 。
从上面我们可以知道,磁珠和电感都可以起到抑制EMC和EMI电路的作用,主要是因为抑制的差异,而电感在高频谐振后就不能再起到电感的作用 。首先,我们必须了解电磁干扰的两种方式,即辐射和传导,不同的方式采用不同的抑制方法 。前者使用磁珠,后者使用电感 。我们还应该注意的是共模抑制电感和Y电容的连接位置 。什么是共模抑制电感,即一个电感串联在地线或其他输入和输出线之间 。该电感称为共模抑制电感 。共模抑制电感的一端与机器中的地线(公共端)相连,另一端与Y电容相连,Y电容的另一端接地 。这是抑制传导干扰最有效的方法 。
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