深圳市宏业昌科技有限公司 欢迎来电咨询:15220093372(郑先生) 15989378724(陈先生)
你现在的位置:主页 > 新闻中心 > 行业新闻 >
铁氧体磁珠对开关电源设计时起到什么作用?
时间:2018-07-03 20:29 阅读:

  磁性材料常常用由此比值 表征出损耗角 。用于EMI抑制元件要求较大的损耗角,这意味着大部分干扰都将被耗散而不被反射。现在出现的各种各样的可用铁氧体材料,为设计人员将磁珠用于不同场合提供了很大的选择余地。电磁兼容问题已经成为当今电子设计制造中的热点和难点问题。为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,主要要考虑接地、电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题。 今天,开关电源厂家小编介绍磁珠的基本原理和特性来分析它在开关电源电磁兼容方面的重要性,方便大家购买开关电源产品设计者在设计新产品时提供更多、更好的选择。一起看看。

 

  1、磁珠的应用

  1.1、尖峰抑制器

  开关电源最大的缺点就是容易产生噪声和干扰,这是长期困扰开关电源的一个关键的技术问题。开关电源的噪声主要是由开关功率管和开关整流二级管快速变化的高压切换和脉冲短路电流所引起。因此采用有效元件把它们限制到最小程度是抑制噪声的主要方法之一。通常采用非线性饱和电感来抑制反向恢复电流尖峰,此时铁芯的工作状态是从-Bs 到+Bs。根据在开关电源续流二极管上的高磁导率与可饱和性的超小型电感元件—磁珠特性的一致性,开发出用来抑制开关电源开关时产生的峰值电流的尖峰抑制器。

  尖峰抑制器的性能特点:

  ① 剩余电感极小,电路稳定时损耗很小。

  ② 与铁氧体制品的性能绝然不同。

  ③ 适用于防止半导体回路中瞬态电流峰值信号、冲击激励电路和由此而伴生的噪声,还可以防止半导体损坏。

  ④ 初始和最大电感值很高,饱和后残余电感值非线性极不明显。串联接入回路后,电流升高瞬间显示出高阻抗,可以作为所谓的瞬间阻抗元件使用。

  ⑤ 可以作为低损耗的高性能可饱和铁芯用于控制和产生振荡。

  ⑥ 只要避免磁饱和,可作为超小型、高电感的电感元件使用。

  尖峰抑制器要求铁芯材料具有较高的磁导率,以得到较大的电感量;高矩形比可使铁芯饱和时,电感量应迅速下降到零;矫顽力小、高频损耗低, 否则铁芯放热不能正常工作。 尖峰抑制器用途主要表现在减小电流尖峰信号;降低由于电流峰值信号引起的噪声;防止开关晶体管的损坏;减低开关晶体管的开关损耗;补偿二极管的恢复特性; 防止高频脉冲电流冲击激励。 作为超小型的线路滤波器使用等方面。

  1.2、在滤波器中的应用

  (1)L线加磁珠测试结果

  (2) N线加磁珠测试结果

  (3)加磁珠测试结果

  (4)不加磁珠测试结果

  普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗。因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器。 不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。

 

  2、 铁氧体电磁干扰抑制元件

  铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。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。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。 在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。 在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小 但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。 铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

 

  以上铁氧体磁珠对开关电源设计时起到的作用知识,希望可以帮到大家,如果大家有什么疑问,可以咨询宏业昌科技公司。

联系我们

深圳市宏业昌科技有限公司

地址:深圳宝安西乡簕竹角骏丰科技园A栋4楼B
联系电话:15989378724(陈先生) 15220093372(郑先生)
座机:0755-29510443/0755-27961806
传真:0755-27961082
Q Q:2355873079(陈先生) 994742688(郑先生)

扫一扫 更多精彩

Copyright © 2019. 深圳市宏业昌科技有限公司.All rights reserved.粤ICP备10212666号

深圳宝安西乡簕竹角骏丰科技园A栋4楼B