鐵氧體抗干擾磁心在電子設(shè)備EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
摘要: 本文從電氣系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)的角度探討了在電氣設(shè)計(jì)中比較實(shí)用且效果較好的抗干擾器件鐵氧體抗干擾磁心的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞: 鐵氧體抗干擾磁心;EMC
引言
嚴(yán)格說(shuō)來(lái),一個(gè)產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)特點(diǎn),應(yīng)包括三個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電氣設(shè)計(jì)(含布線)及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),只有這三個(gè)方面的密切結(jié)合,才能完成整個(gè)產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)工作。本文僅從電氣系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)的角度來(lái)探討電磁兼容設(shè)計(jì)中一些比較實(shí)用的抗干擾器件的應(yīng)用。在筆者所參與設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中主要使用的抗干擾器件有瞬態(tài)電壓吸收二極管(TVS),鐵氧體抗干擾磁心,隔離變壓器,濾波器及電容等,本文重點(diǎn)探討鐵氧體抗干擾磁心的應(yīng)用。
鐵氧體抗干擾磁心特性
鐵氧體抗干擾磁心是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型的價(jià)廉物美的干擾抑制器件,其作用相當(dāng)于低通濾波器,較好地解決了電源線,信號(hào)線和連接器的高頻干擾抑制問(wèn)題,而且具有使用簡(jiǎn)單,方便,有效,占用空間不大等一系列優(yōu)點(diǎn),用鐵氧體抗干擾磁心來(lái)抑制電磁干擾(EMI)是經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便而有效的方法,已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等各種**或民用電子設(shè)備。
鐵氧體是一種利用高導(dǎo)磁性材料滲合其他一種或多種鎂、鋅、鎳等金屬在2000℃燒聚而成, 它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似。其電磁性能與添加金屬成分以及燒結(jié)過(guò)程中的時(shí)間,溫度與氣體成分有關(guān)。
鐵氧體材料的阻抗由兩部分組成：感抗XLS和電阻,兩者都與頻率有關(guān),圖1為其等效電路。
圖1 鐵氧體抑制元件的等效電路（a）和阻抗矢量圖（b）
等效阻抗Ｚ是頻率的函數(shù)：
Z(f)=R(f)+jwL(f)=Kwm”(f)+jKwm’(f)
式中K是常數(shù),與磁心尺寸和長(zhǎng)度有關(guān),w為角頻率。
鐵氧體的磁導(dǎo)率可以表示為復(fù)數(shù)。其中m照為鐵氧體磁導(dǎo)率的實(shí)數(shù)部分,代表無(wú)功磁導(dǎo)率,構(gòu)成磁性材料的電感,u''為鐵氧體磁導(dǎo)率的虛數(shù)部分,代表?yè)p耗。損耗電阻R和感抗jwL都是頻率的函數(shù)。
