鐵氧體在高頻電磁場(chǎng)中的技術(shù)應(yīng)用情況

        EMI 抑制鐵氧體利用鐵氧體的損耗很大，對(duì)干擾能量有較強(qiáng)吸收作用的特點(diǎn)，這種材料廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的干擾抑制方面。由于鐵氧體對(duì)高頻波的吸收作用(不是反射)，可以降低電路中電感抑制電路的Q 值，減小信號(hào)諧振問(wèn)題。EMI抑制鐵氧體與在低頻或電源中使用的損耗小的電感材料特性正好相反。在高頻時(shí)電阻分量是如何對(duì)阻抗特性起決定作用的。將一個(gè)鐵氧體磁環(huán)套在導(dǎo)線或電纜上就構(gòu)成了一介簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于安裝的濾波器。鐵氧體的作用是將導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)集中起來(lái)，從而使導(dǎo)線的電感增加數(shù)百倍。

        鐵氧體扼流圈的最大好處是它既不需要重新設(shè)計(jì)電路，也不需要重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因此在設(shè)備的改進(jìn)中廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)廠家提供需多種不同內(nèi)徑規(guī)格的分體式鐵氧體，一般內(nèi)徑從5mm ～ 13mm 不等。當(dāng)信號(hào)線和回流線同時(shí)穿過(guò)鐵氧體時(shí)，鐵氧體對(duì)信號(hào)(差模)沒有影響，但會(huì)增加共模電流的阻抗。鐵氧體的效果可以通過(guò)將電纜在鐵氧體上多繞幾圈或多用幾個(gè)鐵氧體來(lái)加強(qiáng)。但增加匝數(shù)的改進(jìn)效果受到寄生電容的限制。

        鐵氧體的效果隨著頻率的升高而增加。鐵氧體扼流圈的阻抗在10MHz 處通常為幾十歐姆，當(dāng)頻率超過(guò)100MHz時(shí)，阻抗升高到數(shù)百歐姆(具體值取決于形狀和尺寸，鐵氧體體積越大，阻抗越大)。不同廠家的產(chǎn)品或同一廠家的不同種類的鐵氧體，其阻抗隨頻率的變化都有所不同。

        由于鐵氧體扼流圈只不過(guò)是一個(gè)高損耗的電感，因此它只在低阻抗電路中才有作用。在高阻抗電路中使用，其效果很差甚至沒有效果。大部分電路，特別是電纜，其阻抗隨頻率的變化很復(fù)雜，并且通常在10 ～ 1,000Ω 范圍內(nèi)。因此單個(gè)鐵氧體所提供的衰減很有限，一般在10dB 左右，很少超過(guò)20dB。鐵氧體扼流圈對(duì)于降低靜電放電電流脈沖的快速上升率別有效，這種靜電放電干擾可能會(huì)感應(yīng)進(jìn)內(nèi)部電纜。瞬態(tài)參量會(huì)被鐵氧體所吸收，而不是分流或反射到系統(tǒng)的其它部位。

        要充分發(fā)揮鐵氧體的性能，下面一些注意事項(xiàng)十分重要：鐵氧體磁環(huán)(磁珠)的效果與電路阻抗有關(guān)：電路的阻抗越低，則鐵氧體磁環(huán)或磁珠的濾波效果越好。因此，在一般鐵氧體材料的產(chǎn)品手冊(cè)中，并不給出鐵氧體材料的插入損耗，而是給出鐵氧體材料的阻抗，鐵氧體材料的阻抗越大，濾波效果也越好。

        電流的影響：當(dāng)穿過(guò)鐵氧體的導(dǎo)線中流過(guò)較大的電流時(shí)，濾波器的低頻插入損耗會(huì)變小，高頻插入損耗變化不大。要避免這種情況發(fā)生，在電源線上使用時(shí)，可以將電源線與電源回流線同時(shí)穿過(guò)鐵氧體。

        鐵氧體材料的選擇：根據(jù)要抑制干擾的頻率不同，選擇不同磁導(dǎo)率的鐵氧體材料。鐵氧體材料的磁導(dǎo)率越高，低頻的阻抗越大，高頻的阻抗越小。鐵氧體磁環(huán)的尺寸確定：磁環(huán)的內(nèi)外徑差越大，軸向越長(zhǎng)，阻抗越大。但內(nèi)徑一定要包緊導(dǎo)線。因此，要獲得大的衰減，在鐵氧體磁環(huán)內(nèi)徑包緊導(dǎo)線的前提下，盡量使用體積較大的磁環(huán)。

       共模扼流圈的匝數(shù)：增加穿過(guò)磁環(huán)的匝數(shù)可以增加低頻的阻抗，但是由于寄生電容增加，高頻的阻抗會(huì)減小。盲目增加匝數(shù)來(lái)增加衰減量是一個(gè)常見的錯(cuò)誤。當(dāng)需要抑制的干擾頻帶較寬時(shí)，可在兩個(gè)磁環(huán)上繞不同的匝數(shù)。電纜上鐵氧體磁環(huán)的個(gè)數(shù)：增加電纜上的鐵氧體磁環(huán)的個(gè)數(shù)，可以增加低頻的阻抗，但高頻的阻抗會(huì)減小。這是因?yàn)榧纳娙菰黾拥木壒省?/span>

        鐵氧體磁環(huán)的安裝位置：一般盡量靠近干擾源。對(duì)于屏蔽機(jī)箱上的電纜，磁環(huán)要盡量靠近機(jī)箱的電纜進(jìn)出口。與電容式濾波連接器一起使用效果更好：由于鐵氧體磁環(huán)的效果取決于電路的阻抗，電路的阻抗越低，則磁環(huán)的效果越明顯。因此當(dāng)原來(lái)的電纜兩端安裝了電容式濾波連接器時(shí)，其阻抗很低，磁環(huán)的效果更明顯。