








贴片电感磁珠有哪些应用呢?
贴片电感磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料,铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容小。铁氧体材料通常应用于高频情况,因为在低频时它们主要呈现电感特性,使得损耗很小。 在高频情况下,它们主要呈现电抗特性并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的。 对于抑制电磁干扰用的铁氧体,重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度。磁导率可以表示为复数,实数部分构成贴片电感磁珠,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,电感L和电阻R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。 1、磁导率 在高频段,阻抗主要由电阻成分构成,随着频率的升高,磁芯的磁导率降低,导致贴片电感磁珠的电感量减小,感抗成分减小,但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式消耗掉。在低频段,阻抗主要由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,电感L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高品质因素Q特性的电感,这种电感容易造成谐振,因此在低频段时可能会出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

混成式共模电感的原理与功能:
在常规单级EMI滤波器电路中,如图一,有共模噪声滤波器(LCM、CY1与CY2)与差模噪声滤波器(LDM、CX1与CX2)分别形成”LC滤波器”衰减共模与差模噪声。共模电感通常以高导磁锰锌(Mn-Zn)铁氧体(Ferrite)制成,电感值可达1~50mH。共模电感器,如图二,由于绕线极性安排,虽然两组线圈分别流过负载电流,但铁芯内部磁力线互相抵消,一般不存在铁芯饱和的问题。常用的铁芯有环型(Toroidal)、UU型(UU-9.8、UU-10.5等)、ET型与UT型,如图三。为了获得足够的共模电感值,要尽量让两组线圈的耦合达到,所以多采用施工成本较高的环型或一体成型电感的ET与UT铁芯。 二、共模滤波器(a)环型(b)ET型(c)UU型(d)UT型: 从共模电感的工作原理与等效电路来看,如图四所示,双绕组的共模电感虽然有很好的耦合,但是还是存在漏电感,漏电感就是由漏磁通造成。这个漏电感在等效上串联在电路上,功能上与差模电感无异。所以可以说,共模电感器的漏电感可以利用来做为差模滤波器。然而如图三所示的共模电感器,由于机械结构的关系,其漏电感都很小,约莫在数mH到100mH。如果要得到更大的漏电感,只有增加匝数一途,如此一来,线径变细,电流耐受降低。要改善只有增加铁芯尺寸,当然也增加了滤波器的体积与成本。许多要求极高共模电感的应用,其实不在滤除共模噪声,而是要得到较大的漏电感当差模滤波器用,只是许多工程师不甚清楚罢了。 三、共模电感器的等效模型: 为了增加共模电感的漏电感,特殊的铁芯结构与绕线方法称为混成式共模电感器(Integratemon-modeChoke)或者称混成共模电感器(Hybrimon-modeChoke),如图五所示。这样的结构,不仅可以保留共模电感量以充分滤除共模噪声,而且其漏电感形成的差模电感可以高达数百mH,配合适当的X电容,可以有效的滤除中低频段(150kHz~3MHz)的差模信号。实验证明混成式共模电感器不仅具有很好的滤波特性,低成本与小体积更是大的优点。


