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解析EMI和EMC電路中磁珠和電感的不同作用

2017-11-08 | rar | 0.3 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

磁珠和電感在解決EMI和EMC方面各與什么作用,首先我們來(lái)看看磁珠和電感的區(qū)別,電感是閉合回路的一種屬性,多用于電源濾波回路,而磁珠主要多 用于信號(hào)回路,用于EMC對(duì)策磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾,而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。磁珠是用來(lái)吸收超高頻信號(hào),象一些RF電 路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲(chǔ)器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,兩者都可用于處理EMC、EMI問(wèn)題。
  磁 珠和電感在EMI和EMC電路中關(guān)鍵是是對(duì)高頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)進(jìn)行抑制,也有抑制電感的作用。但從原理方面來(lái)看,磁珠可等效成一個(gè)電感,等于還是存在一定的 區(qū)別,最大區(qū)別在于電感線圈有分布電容。因此,電感線圈就相當(dāng)于一個(gè)電感與一個(gè)分布電容并聯(lián)。如圖1所示。圖1中,LX為電感線圈的等效電感(理想電 感),RX為線圈的等效電阻,CX為電感的分布電容。
  解析EMI和EMC電路中磁珠和電感的不同作用
  圖1 電感線圈的等效電路圖
  理論上對(duì)傳導(dǎo)干擾信號(hào)進(jìn)行抑制,要求抑制電感的電感量越大越好,但對(duì)于電感線圈來(lái)說(shuō),電感量越大,則電感線圈的分布電容也越大,兩者的作用將會(huì)互相抵消。
  解析EMI和EMC電路中磁珠和電感的不同作用
  圖2 普通電感線圈的阻抗與頻率的關(guān)系圖
  圖 2是普通電感線圈的阻抗與頻率的關(guān)系圖,由圖中可以看出,電感線圈的阻抗開(kāi)始的時(shí)候是隨著頻率升高而增大的,但當(dāng)它的阻抗增大到最大值以后,阻抗反而隨著 頻率升高而迅速下降,這是因?yàn)椴⒙?lián)分布電容的作用。當(dāng)阻抗增到最大值的地方,就是電感線圈的分布電容與等效電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振的地方。圖中,L1 》 L2 》 L3,由此可知電感線圈的電感量越大,其諧振頻率就越低。從圖2中可以看出,如果要對(duì)頻率為1MHZ的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制,選用L1倒不如選用L3,因?yàn)?L3的電感量要比L1小十幾倍,因此L3的成本也要比L1低很多。
  如果我們還要對(duì)抑制頻率進(jìn)一步提高,那么我們最后選用的電感線圈就只好是它的最小極限值,只有1圈或不到1圈了。磁珠,即穿心電感,就是一個(gè)匝數(shù)小于1圈的電感線圈。但穿心電感比單圈電感線圈的分布電容小好幾倍到幾十倍,因此,穿心電感比單圈電感線圈的工作頻率更高。
  穿 心電感的電感量一般都比較小,大約在幾微亨到幾十微亨之間,電感量大小與穿心電感中導(dǎo)線的大小以及長(zhǎng)度,還有磁珠的截面積都有關(guān)系,但與磁珠電感量關(guān)系最 大的還要算磁珠的相對(duì)導(dǎo)磁率Uy.圖3、圖4是分別是指導(dǎo)線和穿心電感的原理圖,計(jì)算穿心電感時(shí),首先要計(jì)算一根圓截面直導(dǎo)線的電感,然后計(jì)算結(jié)果乘上磁 珠相對(duì)導(dǎo)磁率 就可以求出穿心電感的電感量。
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