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抗干扰磁环的原理与作用- 浙江专业的磁环生产厂

2021-10-02 18:06:05

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抗干扰磁环的原理与作用- 浙江专业的磁环生产厂

数字设备传输线上有一个圆柱形的东西。这是什么?磁环、抗干扰磁环或吸收磁环、铁氧体磁环。

为什么要设置抗干扰磁环?电脑机箱内部的主板、CPU、电源和IDE电缆都在极高的频率下工作,因此机箱内部分散了很多空间,存在电磁干扰信号,信号强度也是机箱外部的几倍到几十倍!如果没有磁环的USB线在这个空间不采取屏蔽措施,这个USB线就会成为好的天线,在周围环境中接收各种杂乱的高频信号,这些信号会叠加在原来发送的信号上,改变原来发送的有用信号,并且容易出现问题。

为了提高传输速度和稳定性,设计了静电屏蔽层,以减少传输线路对其他设备(如声卡)的干扰。该屏蔽层由薄金属箔或多股细铜丝编织而成网格,并应用了静电场的表面效应原理。也就是说,如果在数据传输线的外表上贴上金属膜,并将该屏蔽层与机箱接地,就可以很好地将数据线与空间干扰信号分开!

吸收磁铁环,又称铁氧体磁环,经常用于可拆卸分离时的磁环,是电子电路中常用的抗干扰元件,对高频噪音有良好的抑制作用,一般用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。磁环在不同频率下具有不同的阻抗特性,一般低频时阻抗较少,信号频率提高时,磁环表达的阻抗急剧提高。能很好地通过正常有用的信号,能很好地抑制高频干扰信号的通过,成本也很低。

扣式磁环

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铁氧体抗干扰磁芯特性

铁氧体抗干扰核心是近年来开发的一种新型低成本干扰抑制装置,其作用与低通滤波器相同,能更好地解决电源线、信号线和连接器的高频干扰抑制问题。具有使用简单、方便、有效、占用空间不大等一系列优点。用铁氧体抗干扰磁心抑制电磁干扰(EMI)是一种经济有效的方法。

铁氧体是利用高导电材料,在2000下烤收集其他一种或多种镁、锌、镍等金属制成的。

在低波段,铁氧体抗干扰磁心呈现极低的感性电阻值,因此对电缆或信号线有用的信号的传输没有影响。在高频波段,从10MHz左右开始阻抗增加,其电阻部分仍然很小,但电阻成分迅速增加,高频能量通过磁性物质时,电阻成分将这种能量转换为热耗散。这样可以大大衰减高频噪声信号,忽略低频有用信号的阻抗,并配置不影响电路正常工作的低通滤波器。EMI吸收环/

珠子是由铁氧体制成的部件,是一种吸收损失型部件。其特性表现为吸收高频信号,将吸收的能量转换为热耗散,从而达到抑制高频干扰信号沿导线传输的目的。该阻抗的阻值分量是频率的函数,并根据频率而变化。

EMI吸收环/珠有效频段为2 1000MHz,性能最佳频段为5 200MHz

铁氧体磁环

,在这个波段,吸收阻抗保持不变。

EMI吸收环/

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选择珠子时,通过电流大小与元件体积成正比,这两者不平衡,容易引起饱和,降低元件性能,防止饱和的有效方法是同时通过电源的两条线(正、负或火、地)。使用磁环的另一个好方法是重复几次通过磁环的导线。这样可以提高通过环形的面积,增加等效吸收长度,二是充分利用磁环,具有迟滞特性,改善低端特性。

它的制造工艺和机械性质与陶瓷相似。电磁性能与添加金属成分和烧结过程中的时间、温度有关。分离式磁环应尽可能选择内径小、长度长的磁环,同时磁环应紧紧缠绕电缆。也就是说,磁环的内径尺寸要与电缆的外径尺寸密切匹配。

为什么要设置抗干扰磁环?

电脑机箱内部的主板、CPU、电源和IDE电缆都在极高的频率下工作,因此机箱内部分散了很多空间,存在电磁干扰信号,信号强度也是机箱外部的几倍到几十倍!吸收磁铁环,又称铁氧体磁环,可拆卸分离磁环,是电子电路中常用的抗干扰元件,对高频噪音具有很好的抑制作用,一般是由铁氧体材料(MN-ZN)制成。磁环在不同频率下具有不同的阻抗特性,一般低频时阻抗较少,信号频率提高时,磁环表达的阻抗急剧提高。能很好地通过正常有用的信号,能很好地抑制高频干扰信号的通过,成本也很低。

RH磁环

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铁氧体是立方晶格结构的亚拼性材料。铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,其制造工艺和机械特性与陶瓷相似,颜色为灰色黑色。经常用于电磁干扰过滤器的一种磁芯是铁氧体材料,许多企业提供专门为抑制电磁干扰而设计的铁氧体材料。该材料的特点是高频损耗很大,磁导率高,电感的线圈绕组之间高频高阻时产生的电容器可能最少。对于抑制电磁干扰的铁氧体,最重要的性能参数是渗透率和饱和磁通密度Bs。投资率可以用复数表示,实数部分构成电感,虚数部分表示损失,随着频率的增加而增加。因此,该电路是由导体L和电阻R组成的串行电路,L和R都是频率的函数。导线通过这个铁氧体核心时形成的电感阻抗随着频率的提高而正式增加,但不同频率的机制完全不同。不同铁氧抑制元件的最佳抑制频率范围不同。一般来说,投资率越高,抑制频率越低。另外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。体积恒定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小,抑制效果越好。但是,如果有DC或AC偏转,也会有铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,饱和就越少,能承受的偏转就越大。(大卫亚设,北方执行部队)。

EMI吸收磁环/磁珠抑制差型干扰时,通过其电流值与体积成正比,两种不平衡会引起饱和,降低元件性能。抑制共模干涉后,电源的两条线(正和负)同时通过一个磁环。有效信号是差分模式信号。EMI吸收磁环/磁珠没有任何影响。共同模式信号上会出现更大的电感。使用磁环的另一个好方法是反复几次通过的磁环的导线,以增加电功率。根据对电磁干扰的抑制原理,可以合理地使用它的抑制作用。

铁氧抑制元件应设置在干扰源附近。输入/输出电路应尽可能接近外壳的入口和出口。铁氧磁环和磁珠组成的吸收过滤器不仅要注意需要使用高电导率的消耗性材料,还要注意其应用情况。电路中对高频成分的电阻约为10 ~数百,因此在高阻抗电路中的作用不明显。相反,在低阻抗电路(如配电、电源或无线电路)中使用会非常有效。

结论:

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铁氧体在EMI控制中被广泛使用,因为它可以衰减高频,使低频几乎不受干扰地通过。用于吸收EMI的磁环/珠可制成多种形状,广泛用于多种场合。在PCB主板上,可以添加DC/DC模块、数据线、电源线等。它在所在的线路上吸收高频干扰信号,但不会给系统造成新的0极,也不会破坏系统的稳定性


作者: 永欣电子
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