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主题:扣式磁芯主要的作用

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扣式磁芯主要的作用

1.我们平时在电子设备的电源线或信号线一端或者两端看到的磁环就是共模扼流圈。共模扼流圈能够对共模干扰电流形成较大的阻抗,而对差模信号没有影响(工作信号为差模信号),因此使用简单而不用考虑信号失真问题。并且共模扼流圈不需要接地,可以直接加到电缆上。 磁环的匝数选择电缆穿过一个铁氧体磁环就构成了一个共模扼流圈,根据需要,也可以将电缆在磁环上面绕几匝。匝数越多,对频率较低的干扰抑制效果越好,而对频率较高的噪声抑制作用较弱。


2.从共模扼流圈作用的机理上看,其阻抗越大,对干扰抑制效果越明显。而共模扼流圈的阻抗来自共模电感Lcm=jwLcm,从公式中不难看出,对于一定频率的噪声,磁环的电感越大越好。但实际情况并非如此,因为实际的磁环上还有寄生电容,它的存在方式是与电感并联。当遇到高频干扰信号时,电容的容抗较小,将磁环的电感短路,从而使共模扼流圈失去作用。


3.根据干扰信号的频率特点可以选用镍锌铁氧体或锰锌铁氧体,前者的高频特性优于后者。锰锌铁氧体的磁导率在几千---上万,而镍锌铁氧体为几百---上千。


4.在实际工程中,要根据干扰电流的频率特点来调整磁环的匝数。通常当干扰信号的频带较宽时,可在电缆上套两个磁环,每个磁环绕不同的匝数,这样可以同时抑制高频干扰和低频干扰。


5.铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。所以,在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体;反之则用锰锌铁氧体。或在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌铁氧体,这样可以抑制的干扰频段较宽。 磁环的内外径差值越大,纵向高度越大,其阻抗也就越大,但磁环内径一定要紧包电缆,避免漏磁。 磁环的安装位置应该尽量靠近干扰源,即应紧靠电缆的进出口。


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抗干扰磁环如何选择?

 

抗干扰磁环是损耗式滤波器,主要用于抑制线缆上的传导干扰。主要应用于计算机、局域网、通讯、办公自动化设备、各类家用电器、照明电器等数据线领域。

抗干扰磁环,又称铁氧体磁环,简称磁环,它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用。

电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作,导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与安全,危害非常大,因此降低电子设备的电磁干扰(EMI)已经是必须考虑的问题。

介于以上问题,下面分析下如何准确合理的选择抗干扰磁环。

 

步骤/方法

  1. 根据抗干扰磁环的阻抗特性选择,选择适合自己需要相应的阻抗。

  2. 从外观上其不影响产品本身空间的情况下,优先选择“尽量长度长,尽量厚度厚,内径尽量小,电感尽量小”的抗干扰磁环。

  3. 从成本上考虑,选择抗干扰磁通。

  4. 从方便快捷角度考虑,可选择扣式磁环,固定在被滤波的电源线或控制线缆上。

  5. 根据信号线的频率可分为使用镍锌抗干扰磁环和锰锌抗干扰磁环,一般抑制高频干扰

    选用镍锌抗干扰磁环为宜;低频干扰选择锰锌磁环。

  6. 在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌抗干扰磁环,这样可以抑制的干扰频段较宽。

注意事项

  • 选择好了抗干扰磁环在安装时请注意:被滤波的电源线或电缆线在穿过抗干扰磁环后,尽量多绕几圈,可以增加电感量,会有更好的抑制干扰效果。

 


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1MHZ以下,建议采用非晶,1MHZ~30MHZ之间建议锰锌磁环为主,镍锌磁环为辅,1MHZ ~1GHZ科翔镍锌抗干扰磁环


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铁氧体磁珠如何选择

      铁氧体磁珠有多种材质和各种形状、尺寸供选择。在选择时必须依据需要抑制的EMI信号的频率和强度,要求抑制的效果和插入损耗值,以及允许占用的空间(包括内径、外径和长度等尺寸)来选择合适的铁氧体磁珠,保证对噪声进行更有效的抑制。

如图所示,磁导率与最佳抑制频率范围有关。在有:DC或低频AC电流的情况下,应尽量选用磁导率低的材料,以防止抑制性能的下降和饱和。

 

 


图片点击可在新窗口打开查看此主题相关图片如下:导磁率与最佳频率抑制范围.jpg
图片点击可在新窗口打开查看

 

 

       铁氧体磁珠形状和尺寸对EMI信号的抑制有一定的影响。一般来说,铁氧体磁珠的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状的铁氧体磁珠的阻抗比短而粗的形状的阻抗要大,长而细的比短而粗的抑制效果更好。另外,由于铁氧体磁珠的效能会随内径倒数的减小而下降,故应尽可能选用长而内径较小的铁氧体磁珠,内径越小,抑制效果越好。在有DC或AC电流的情况下,横截面积越大,越不易饱和。总之,铁氧体磁珠选择的原则是:在使用空间允许的条件下,选择尽量长、尽量厚和内孔尽量小的铁氧体磁珠元件。

       铁氧体磁珠在直流或低频交流情况下会发生饱和,使导磁率下降,以致抑制高频噪声的效果明显减弱。对小信号滤波,可忽略电流,但对电源线或大功率信号滤波,必须考虑峰值电流。

      选择用于单根导线上干扰抑制的磁珠时,要注意:一般长单珠优于短单珠,多孔珠优于单孔珠。应尽可能选用内径较小、长度较长的磁珠,同时,磁珠的内径尺寸要与导线的外径尺寸紧密配合。


 


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如何准确的使用磁环,磁环用在线束上有哪好处?

 

 

连接线上的磁环基本分为2种,一种是镍锌铁氧体磁环,还有一种是锰锌铁氧体磁环,它们各起着不同的作用。锰锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点,且在低于1MHz 的频率时,具有较低损耗的特性。镍锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性,及在高于1MHz的频率亦产生较低损耗等。锰锌铁氧体的磁导率在几千---上万,而镍锌铁氧体为几百---上千。铁氧体的磁导率越高,其低频时的阻抗越大,高频时的阻抗越小。所以,在抑制高频干扰时,宜选用镍锌铁氧体;反之则用锰锌铁氧体。或在同一束电缆上同时套上锰锌和镍锌铁氧体,这样可以抑制的干扰频段较宽。 磁环的内外径差值越大,纵向高度越大,其阻抗也就越大,但磁环内径一定要紧包电缆,避免漏磁。 磁环的安装位置应该尽量靠近干扰源,即应紧靠电缆的进出口
    磁芯的使用原则
    1 磁环越长越好 磁芯
    2 孔径和所穿过的电缆结合越紧密越好。

  3 低频端骚扰时,建议线缆绕2~3匝,高频端骚扰时,不能绕匝(因为分布电容的存在),选用长一点的磁环。
磁环的安装位置
    磁环的安装位置应该尽量靠近干扰源,即应紧靠电缆的进出口。

 

 

 


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