磁珠和电感在处理EMI和EMC方面各与什么效果,首要咱们来看看磁珠和电感的差异,电感是闭合回路的一种特点,多用于电源滤波回路,而磁珠首要多 用于信号回路,用于EMC对策磁珠首要用于按捺电磁辐射搅扰,而电感用于这方面则侧重于按捺传导性搅扰。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电 路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,两者都可用于处理EMC、EMI问题。
磁珠和电感在EMI和EMC电路中关键是是对高频传导搅扰信号进行按捺,也有按捺电感的效果。但从原理方面来看,磁珠可等效成一个电感,等于仍是存在必定的 差异,最大差异在于电感线圈有分布电容。因而,电感线圈就相当于一个电感与一个分布电容并联。如图1所示。图1中,LX为电感线圈的等效电感(抱负电 感),RX为线圈的等效电阻,CX为电感的分布电容。
图1 电感线圈的等效电路图
理论上对传导搅扰信号进行按捺,要求按捺电感的电感量越大越好,但关于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分布%&&&&&%也越大,两者的效果将会相互抵消。
图2 一般电感线圈的阻抗与频率的联系图
图 2是一般电感线圈的阻抗与频率的联系图,由图中能够看出,电感线圈的阻抗开端的时分是跟着频率升高而增大的,但当它的阻抗增大到最大值今后,阻抗反而跟着 频率升高而敏捷下降,这是因为并联分布电容的效果。当阻抗增到最大值的当地,便是电感线圈的分布电容与等效电感发生并联谐振的当地。图中,L1 > L2 > L3,由此可知电感线圈的电感量越大,其谐振频率就越低。从图2中能够看出,假如要对频率为1MHZ的搅扰信号进行按捺,选用L1倒不如选用L3,因为 L3的电感量要比L1小十几倍,因而L3的本钱也要比L1低许多。
假如咱们还要对按捺频率进一步进步,那么咱们最终选用的电感线圈就只好是它的最小极限值,只要1圈或不到1圈了。磁珠,即穿心电感,便是一个匝数小于1圈的电感线圈。但穿心电感比单圈电感线圈的分布%&&&&&%小好几倍到几十倍,因而,穿心电感比单圈电感线圈的作业频率更高。
穿 心电感的电感量一般都比较小,大约在几微亨到几十微亨之间,电感量巨细与穿心电感中导线的巨细以及长度,还有磁珠的截面积都有联系,但与磁珠电感量联系最 大的还要算磁珠的相对导磁率Uy.图3、图4是分别是指导线和穿心电感的原理图,核算穿心电感时,首要要核算一根圆截面直导线的电感,然后核算结果乘上磁 珠相对导磁率 就能够求出穿心电感的电感量。
图3 圆截面直导线的电感图
图4 磁珠穿心电感图
别的,当穿心电感的作业频率很高时,在磁珠体内还会发生涡流,这相当于穿心电感的导磁率要下降,此刻,咱们一般都运用有用导磁率。有用导磁率 便是在某个作业频率之下,磁珠的相对导磁率。但因为磁珠的作业频率都只是一个规模,因而在实践运用中多用均匀导磁率。
在低频时,一般磁珠的相对导磁率都很大(大于100),但在高频时其有用导磁率只要相对导磁率的几分之一,乃至几十分之一。因而,磁珠也有截止频率的问题, 所谓截止频率,便是使磁珠的有用导磁率下降到挨近1时的作业频率fc,此刻磁珠现已失掉一个电感的效果。一般磁珠的截止频率fc都在30~300MHz之 间,截止频率的凹凸与磁珠的资料有关,一般导磁率越高的磁芯资料,其截止频率fc反而越低,因为低频磁芯资料涡流损耗比较大。运用者在进行电路设计的时 候,可要求磁芯资料的供给商供给磁芯作业频率与有用导磁率 的测试数据,或穿心电感在不同作业频率之下的曲线图。图5是穿心电感的频率曲线图。
图5 穿心电感的频率曲线图
磁珠另一个用处便是用来做电磁屏蔽,它的电磁屏蔽效果比屏蔽线的屏蔽效果还要好,这是一般人不太留意的。其运用办法便是让一双导线从磁珠中心穿过,那么当有 电流从双导线中流过期,其发生的磁场将大部份会集在磁珠体内,磁场不会再向外辐射;因为磁场在磁珠体内会发生涡流,涡流发生电力线的方向与导体外表电力线 的方向正好相反,相互能够抵消,因而,磁珠关于电场相同有屏蔽效果,即:磁珠对导体中的电磁场有很强的屏蔽效果。
运用磁珠进行电磁屏蔽的长处是磁珠不必接地,能够免除屏蔽线要求接地的费事。用磁珠作为电磁屏蔽,关于双导线来说,还相当于在线路中接了一个共模按捺电感,对共模搅扰信号有很强的按捺效果。
从上述咱们能够了解到,磁珠和电感在EMC、EMI电路中都能起到按捺的效果,首要是按捺方面的不同,而电感在高频谐振今后都不能复兴电感的效果了,先必需 理解EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径选用不同的按捺办法。前者用磁珠,后者用电感。还需咱们留意的当地是共模按捺电感与Y电容的衔接方位, 那什么是共模按捺电感,便是在地线或其它输入输出线之间串联电感,这个电感称为共模按捺电感,共模按捺电感的一端与机器中的地线(公共端)相连,另一端与 一个Y电容相连,Y%&&&&&%的另一端与大地相连。这是按捺传导搅扰的最有用办法。