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磁环电感,磁环电感的显示性能
返回列表 来源: 发布日期: 2021.03.03

由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。

磁环电感

电流为偏置电流,即直流成分的意思。对于含有比较大的交流成分的情况(即纹波大),还需要根据峰值电流校核饱和深度和对应感量,甚至可以根据这个算法(迭代)得出实际电流曲线。

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,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,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,L和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。

磁环电感加工厂

如何测试磁环电感的电感量?一般测试步骤有哪些?有什么注意事项?

电感是储能元件,而磁珠是能转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路,侧重于抑止传导性干扰;磁珠多用于信号回路,主要用于EMI方面。磁珠用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR,SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种储能元件,用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。1.片式电感:在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括片式电感和片式磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振发生电路,振荡电路,时钟电路,脉冲电路,波形发生电路等等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证最小的电压降,DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。2.片式磁珠:片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电里)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。

标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆,一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流。

在低频时,一般磁珠的相对导磁率都很大(大于100),但在高频时其有效导磁率只有相对导磁率的几分之一,甚至几十分之一。因此,磁珠也有截止频率的问题,所谓截止频率,就是使磁珠的有效导磁率下降到接近1时的工作频率fc,此时磁珠已经失去一个电感的作用。一般磁珠的截止频率fc都在30~300MHz之间,截止频率的高低与磁珠的材料有关,一般导磁率越高的磁芯材料,其截止频率fc反而越低,因为低频磁芯材料涡流损耗比较大。使用者在进行电路设计的时候,可要求磁芯材料的提供商提供磁芯工作频率与有效导磁率的测试数据,或穿心电感在不同工作频率之下的曲线图。图5是穿心电感的频率曲线图。

磁环电感的使用和保养

▫ 磁环损耗与动态和频率有关,且主要是动态,因此即使是很高的频率,只要动态很小( 滤波电感通常如此),就没有必要用铁硅铝。▫ 使用什么材质其实只有一个原则:不发热为准

由于漏感的存在,实际测得的电感比额定值要大,之间的差值由许多因素决定:磁芯的尺寸,磁导率,磁芯涂层的厚度,绕线尺寸及匝数。当磁导率在125以上及匝数超过500时,这种差异可以忽略。

抑制共模信号干扰时,磁环可以将信号(边根差分信号线)或电源线(正负线)同时穿过磁环,为了增加效果,可以在磁环上对称的绕几圈,增加电感量,增加对共模信号的吸收效果,但是对差摸信号没有影响,元件应当安装在靠近干扰源的地方,对于输入输出电路,应尽量靠近屏蔽盒的进出口。

本计算表格的基本算法来自于:铁粉芯:微金(MICROMETALS)的功率磁芯(IronPowderCores)数据手册合金粉芯:美磁(MAGNETICS)的功率磁芯(PowderCores)数据手册

明白了这些,如何按照自己的需求选用这两种共模电感,大家应该很清楚了吧。

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

   铁氧体磁环电感又分为锰锌铁氧体磁环和镍锌铁氧体磁环,根据所用材料不同,煅烧出来的材料就不同。镍锌铁氧体磁环主要由铁、镍、锌的氧化物或盐类,采用电子陶瓷工艺制造。锰锌铁氧体磁环这是由铁、锰、锌的氧化物及盐类,同样采用电子陶瓷工艺制造而成。两者在用料和工艺上基本一致,唯一不同就是锰和镍这两个材料不同罢了。就是这两种不同的材料,他们在同一产品上的使用效果就大大的不同。 锰锌材料具有高磁导率,而镍锌铁氧体具有低磁导率。锰锌铁氧体可用于操作频率低于5MHz的应用场合。镍锌铁氧体具有较高的电阻率,可用于频率范围为1MHz到数百兆赫的场合。但共模感应器除外,对于70MHz以下的应用场合,锰锌材料的阻抗使之成为最佳选择;而对于70MHz到数百千兆赫的应用场合,推荐使用镍锌材料。锰锌铁氧体磁环一般在千赫至兆赫的频率范围内使用。可制作电感器、变压器、滤波器的磁芯、磁头及天线棒。镍锌铁氧体磁环可用于制作中周变压器、磁头、短波天线棒、调谐电感电抗器以及磁饱和放大器等的磁芯,应用范围和产品成熟度要比锰锌铁氧体磁环有优势得多。      当两种磁芯混在一起时,如何来区分呢?下面介绍两种具体方法。      1、目测法:由于锰锌铁氧体一般磁导率比较高,晶粒较大,结构也比较紧密,常呈黑色。而镍锌铁氧体一般磁导率比较低,晶粒细而小,并且是多孔结构,常呈棕色,特别是在生产过程中烧结温度比较低时尤为突出。根据这些特点,我们可用目测法来区分。在光线比较亮的地方,如果看到铁氧体的颜色发黑、有较耀眼的亮结晶,此磁芯为锰锌铁氧体;如果看到铁氧体带棕色、光泽暗淡、晶粒不耀眼,此磁芯为镍锌铁氧体。目测法是一种比较粗略的方法,经过一定实践也是可以掌握的。      2、测试法:这种方法比较可靠,但需要一些测试仪器,例如高阻计、高频Q表等。      3、测耐压。

其中控制指标是导磁比,也就是饱和深度,最佳在50%,不能太小;如果太大,说明磁环用大了。   然后看导线截面合适不,和自己按载流密度估计的数相比。如果计算出的导线截面太大,说明窗口有多余;如果计算出的导线截面太小,说明窗口小了,也就是磁环小了。这个导线截面是按饶满计算。

在材质确定下来时,一般铁氧体体积越大,抑制效果越好;在体积一定时,长而细的形状比短而粗的形状阻抗要大,抑制效果要好;铁氧体的横截面积越大,越不易饱和,可承受的偏流越大;铁氧体的内经越小,抑制效果越好。


但在成本上,铁粉芯磁环和空心电感相比较,铁粉芯磁环的成本较高。锰锌材质中有专门的高稳定性材料,宽温或者是宽频。如果要求受温度的影响小,CORE的选择时看温度对电感影响,电感随温度变化不大,就代表此CORE温度稳定性好。

磁棒电感和磁环电感的区别

理论上对传导干扰信号进行抑制,要求抑制电感的电感量越大越好,但对于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分布电容也越大,两者的作用将会互相抵消。


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