【电子街-铁氧体磁珠的基本特性】铁氧体磁珠是近几年发展起来的新型的、价廉物美的干扰抑制器件,具有使用简单、方便、有效、占用空间不大等一系列优点,其作用等效于低通滤波器,可以较好地抑制电源线、信号线和连接器的高频干扰。

当铁氧体磁珠用在交流电路时,它的等效电路可视为由电感L和损耗电阻R组成的串联电路,如图6—29所示。铁氧体元件的等效阻抗z是频率的函数,即

式中,K为一个常数,与磁芯尺寸和匝数有关;对于磁性材料来说,磁导率U不是一个常数,它的与磁场的大小、频率的高低有关。另外,磁导率U可以表示为复数,实数部分U1代表无功磁导率,它构成磁性材料的电感。虚数部分U2代表损耗:W为角频率。

铁氧体磁珠的损耗电阻尺和感抗j∞L都是频率的函数,在低频时,铁氧体的p2值较小,损耗电阻较小,主要是感抗起作用。在高频端,铁氧体的实数部分p1值开始下降,而虚数部分肛2值增大,所以感抗损耗起主要作用。低频时,EMI信号被反射而受到抑制;在高频端,EⅦ信号被吸收并转换成热能。例如,一个磁导率为850的铁氧体磁珠,在图6-30铁氧体磁珠应用时的等效电路10MHz时阻抗小于10Q,而超过100MHz后其阻抗大于100Q,使高频干扰大大衰减,等效为一个低通滤波器。

铁氧体磁珠应用时的等效电路如图6-30所示。图中,Z为铁氧体磁珠的阻抗,ZS和ZL分别为源阻抗和负载阻抗。铁氧体磁通常用插入损耗来表示对EⅦ信号的衰减能力。铁氧体磁珠的插入损耗越大,表示器件对EMI噪声的抑制能力越强。

铁氧体磁珠的插入损耗的定义为

式中,P1、U1分别为铁氧体磁珠接入前,负载上的功率和电压;P2、“2分别为铁氧体磁珠接入后,负载上的功率和电压。

铁氧体磁珠的插入损耗和铁氧体磁珠的阻抗的关系为

在源阻抗和负载阻抗一定时,铁氧体磁珠的阻抗越大,抑制效果越好。由于铁氧体磁珠的阻抗是频率的函数,所以插入损耗也是频率的函数。

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