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磁珠與電感在解決EMI和EMC方面的作用有何區別

在解決電磁干擾和電磁兼容問題時，磁珠和電感有什么區別和特點，使用磁珠更好嗎？原則上，磁珠可以等同于電感，因此磁珠相當于電磁干擾和電磁兼容電路中的電感抑制功能，主要是抑制高頻傳導干擾信號。磁珠可以等效為電感，但這種等效電感不同于電感線圈。磁珠和電感線圈的zui大區別在于電感線圈具有分布電容。因此，電感線圈相當于與分布電容并聯的電感。如圖1所示。在圖1中，LX是電感線圈的等效電感(理想電感)，RX是線圈的等效電阻，CX是電感的分布電容。理論上，為了抑制傳導干擾信號，要求被抑制的電感器的電感越大越好。然而，對于電感來說，電感越大，電感的分布電容就越大，這兩種效應會相互抵消。圖2是示出普通電感器的阻抗和頻率之間的關系的曲線圖。從圖中可以看出，電感器的阻抗zui初隨著頻率的增加而增加，但是當其阻抗增加到zui大值時，阻抗隨著頻率的增加而迅速減小，這是由于并聯分布電容器的影響。當阻抗增加到zui大值時，就是電感線圈的分布電容和等效電感產生并聯諧振的地方。在圖中，L1 L2 L3顯示電感越大，其諧振頻率越低。從圖2可以看出，如果要抑制頻率為1MHz的干擾信號，L1比L3更好，因為L3的電感比L1小十倍，所以L3的成本也比L1低得多。如果我們想進一步提高抑制頻率，那么我們選擇的電感線圈在zui大電流之后將必須是它的zui小極限值，只有一圈或更少。磁珠或穿心感應器是少于一圈的電感線圈。然而，穿芯電感比單線圈電感線圈的分布電容小幾倍到幾十倍，因此穿芯電感具有比單線圈電感線圈更高的工作頻率。

抗干擾磁環的作用

信號頻率越高，輻射就越容易(買一個質量好的電腦機箱也是為了減少電磁泄漏)，而一般的信號線都沒有屏蔽層，那么這些信號線就成了一個很好的天線，可以接收周圍環境中各種雜亂的高頻信號，這些信號疊加在原來傳輸的信號上，甚至可以改變原來傳輸的有用信號。在磁環的作用下，正常有用的信號可以很好的通過，高頻干擾信號可以很好的被抑制通過，并且趣味性低。

電子設備的電磁波輻射和泄漏不僅嚴重干擾其他電子設備的正常運行，導致設備功能障礙和傳輸錯誤，而且威脅人體健康和安全，造成極大危害。因此，降低電子設備的電磁干擾已成為一個必要的考慮因素。吸收磁環，也叫鐵氧體磁環，簡稱磁環。電子電路中常用的抗干擾元件對高頻噪聲有很好的抑制效果。通常使用鐵氧體材料(由錳鋅制成)。磁環在不同頻率下具有不同的阻抗特性。通常，低頻時阻抗非常小。當信號頻率增加時，磁環的阻抗急劇增加。磁場的分類

通過分析不同電生的磁場或不同磁場產生的電流，磁環可分為以下五個部分:

地磁場主要類似于地核中電流l產生的偶極子。

鎂鋅鐵氧體磁環和鎳鋅鐵氧體磁環的工藝研究

近年來，隨著材料氧化鎳的價格急劇上漲，許多鎳鋅鐵氧體磁環制造商已經從鎳鋅鐵氧體材料轉向鎂鋅鐵氧體材料，以降低材料成本。然而，普通工藝生產的鎂鋅鐵氧體磁環的高頻特性和機械強度遠不如鎳鋅鐵氧體磁環。因此，普通工藝生產的鎂鋅鐵氧體磁環只用于一些要求較低的民用產品，這極大地影響了鎂鋅鐵氧體磁環的市場份額。通過合理調整材料配方和工藝，有效提高了鎂鋅鐵氧體磁芯的高頻性能和鎂鋅鐵氧體磁環的機械強度。

1實驗1.1材料配方(1)的調整以r-50為例，配方中:30%的氧化鎂、12%的氧化鋅、2%的碳酸錳、56%的Fe2O3，不添加CoO。將通過PbO測量的材料的高頻性能與通過向配方中添加1.5% w(PbO)和不同量的CoO測量的材料的高頻性能進行比較。在將材料制成外徑為14.2毫米、內徑為6.7毫米、高度為8毫米的環之后，將其用于制備具有以下特征的環:長度為100毫米、直徑為0.7毫米的漆包線穿過環一次。以試驗機的配方為例:30%氧化鎂12%氧化鋅2%碳酸錳56·2 O3，在保持其他雜質添加量不變的前提下，加入適量的碳酸鈣或滑石粉后，制成外徑14.2毫米、內徑6.7毫米、高8毫米的圓環， 將該環制成外徑14.2毫米、內徑6.7毫米、高8±0.7毫米漆包線的環，用QBG-3型高頻Q計進行1圈高頻測試。 (3)將我公司的兩種NiZn鐵氧體材料R50制成外徑為14.2毫米、內徑為6.7毫米、高度為8毫米的圓環。使用？0.7毫米漆包線，1匝，高頻測試由測試儀QBG-3高頻Q計。(4)比較上述三種實驗結果。

鎳鋅材料技術及其發展方向

鎳鋅軟磁鐵氧體材料是另一種高頻軟磁材料，產量大，應用廣泛。當使用頻率低于1兆赫時，其性能不如錳鋅鐵氧體，而當使用頻率高于1兆赫時，由于其孔隙率和高電阻率，其性能比錳鋅鐵氧體好得多，因此非常適合在高頻下使用。由鎳鋅軟磁鐵氧體材料制成的寬帶鐵氧體器件可以在很寬的頻率范圍內使用，其下限頻率為幾千赫，上限頻率為幾千兆赫，從而大大擴展了軟磁材料的頻率應用范圍。其主要功能是實現射頻信號在寬頻率范圍內的能量傳輸和阻抗變換。由于其頻帶寬、體積小、重量輕，被廣泛應用于雷達、電視、通信、儀器儀表、自動控制、電子對抗等領域。在世界上已實現鎳鋅鐵氧體工業化生產的國家中，日本、德國、美國等國目前被公認為是大的生產國。射頻寬帶鎳鋅(磁芯)的工作頻率為0.1兆赫至1.5千兆赫，品種和規格數以千計。然而，它在中國起步較晚，只有少數制造商正在開發低噪聲濾波器和鐵氧體吸收和抑制元件。然而，與國外相比還有很大差距，它們還沒有被系列化和標準化。