磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似，顔色為灰黑色。電磁幹擾濾波器中經常使用的一類磁芯就是鐵氧體材料，許多廠商都提供專門用于電磁幹擾抑制的鐵氧體材料。這種材料的特點是高頻損耗非常大，具有很高的導磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下産生的電容最小。對于抑制電磁幹擾用的鐵氧體，最重要的性能參數為磁導率μ和飽和磁通密度Bs。磁導率μ可以表示為複數，實數部分構成電感，虛數部分代表損耗，随着頻率的增加而增加。因此，它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯電路，L和R都是頻率的函數。當導線穿過這種鐵氧體磁芯時，所構成的電感阻抗在形式上是随着頻率的升高而增加，但是在不同頻率時其機理是完全不同的。

　　在低頻段，阻抗由電感的感抗構成，低頻時R很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁幹擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現使用鐵氧體磁珠後幹擾增強的現象。 在高頻段，阻抗由電阻成分構成，随着頻率升高，磁芯的磁導率降低，導緻電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導緻總的阻抗增加，當高頻信号通過鐵氧體時，電磁幹擾被吸收并轉換成熱能的形式耗散掉。

　　圖1 電感線圈的等效電路圖

　　理論上對傳導幹擾信号進行抑制，要求抑制電感的電感量越大越好，但對于電感線圈來說，電感量越大，則電感線圈的分布電容也越大，兩者的作用将會互相抵消。

　圖2 普通電感線圈的阻抗與頻率的關系圖

　　　圖 2是普通電感線圈的阻抗與頻率的關系圖，由圖中可以看出，電感線圈的阻抗開始的時候是随着頻率升高而增大的，但當它的阻抗增大到最大值以後，阻抗反而随着 頻率升高而迅速下降，這是因為并聯分布電容的作用。當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産生并聯諧振的地方。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，如果要對頻率為1MHZ的幹擾信号進行抑制，選用L1倒不如選用L3,因為 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。

　　如果我們還要對抑制頻率進一步提高，那麼我們最後選用的電感線圈就隻好是它的最小極限值，隻有1圈或不到1圈了。磁珠，即穿心電感，就是一個匝數小于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線的大小以及長度，還有磁珠的截面積都有關系，但與磁珠電感量關系最 大的還要算磁珠的相對導磁率Uy.圖3、圖4是分别是指導線和穿心電感的原理圖，計算穿心電感時，首先要計算一根圓截面直導線的電感，然後計算結果乘上磁 珠相對導磁率 就可以求出穿心電感的電感量。

　圖3 圓截面直導線的電感圖

　　圖4 磁珠穿心電感圖

另外，當穿心電感的工作頻率很高時，在磁珠體内還會産生渦流，這相當于穿心電感的導磁率要降低，此時，我們一般都使用有效導磁率。有效導磁率 就是在某個工作頻率之下，磁珠的相對導磁率。但由于磁珠的工作頻率都隻是一個範圍，因此在實際應用中多用平均導磁率。

　　在低頻時，一般磁珠的相對導磁率都很大(大于100)，但在高頻時其有效導磁率隻有相對導磁率的幾分之一，甚至幾十分之一。因此，磁珠也有截止頻率的問題， 所謂截止頻率，就是使磁珠的有效導磁率下降到接近1時的工作頻率fc,此時磁珠已經失去一個電感的作用。一般磁珠的截止頻率fc都在30~300MHz之 間，截止頻率的高低與磁珠的材料有關，一般導磁率越高的磁芯材料，其截止頻率fc反而越低，因為低頻磁芯材料渦流損耗比較大。使用者在進行電路設計的時 候，可要求磁芯材料的提供商提供磁芯工作頻率與有效導磁率 的測試數據，或穿心電感在不同工作頻率之下的曲線圖。圖5是穿心電感的頻率曲線圖。

　　圖5 穿心電感的頻率曲線圖

　　磁珠另一個用途就是用來做電磁屏蔽，它的電磁屏蔽效果比屏蔽線的屏蔽效果還要好，這是一般人不太注意的。其使用方法就是讓一雙導線從磁珠中間穿過，那麼當有 電流從雙導線中流過時，其産生的磁場将大部份集中在磁珠體内，磁場不會再向外輻射;由于磁場在磁珠體内會産生渦流，渦流産生電力線的方向與導體表面電力線 的方向正好相反，互相可以抵消，因此，磁珠對于電場同樣有屏蔽作用，即：磁珠對導體中的電磁場有很強的屏蔽作用。

　　使用磁珠進行電磁屏蔽的優點是磁珠不用接地，可以免去屏蔽線要求接地的麻煩。用磁珠作為電磁屏蔽，對于雙導線來說，還相當于在線路中接了一個共模抑制電感，對共模幹擾信号有很強的抑制作用。

　　從上述我們可以了解到，磁珠和電感在EMC、EMI電路中都能起到抑制的作用，主要是抑制方面的不同，而電感在高頻諧振以後都不能再起電感的作用了，先必需 明白EMI的兩個途徑，即：輻射和傳導，不同的途徑采用不同的抑制方法。前者用磁珠，後者用電感。還需我們注意的地方是共模抑制電感與Y電容的連接位置， 那什麼是共模抑制電感，就是在地線或其它輸入輸出線之間串聯電感，這個電感稱為共模抑制電感，共模抑制電感的一端與機器中的地線(公共端)相連，另一端與 一個Y電容相連，Y電容的另一端與大地相連。這是抑制傳導幹擾的最有效方法。

點擊下面”了解更多“

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!