磁珠與電感在解決EMI和EMC方面的作用有何區(qū)別

穿芯電感的電感通常相對較小，從幾微亨到幾十微亨不等。電感與穿芯電感器中的導(dǎo)線的尺寸和長度以及磁珠的橫截面積有關(guān)，但是如果磁珠的電感與zui有關(guān)，也可以計算磁珠的相對磁導(dǎo)率。圖3和圖4分別是導(dǎo)絲和穿芯電感的示意圖。在計算穿芯電感時，必須首先計算圓截面直線的電感，然后通過將計算結(jié)果乘以磁珠的相對磁導(dǎo)率來計算穿芯電感的電感。此外，當(dāng)穿芯電感器的工作頻率非常高時，磁珠中也會產(chǎn)生渦流，這相當(dāng)于穿芯電感器的磁導(dǎo)率降低。這時，我們一般使用有效磁導(dǎo)率。有效磁導(dǎo)率是磁珠在一定工作頻率下的相對磁導(dǎo)率。然而，因為磁珠的工作頻率只有一個范圍，所以在實際應(yīng)用中經(jīng)常使用平均磁導(dǎo)率。在低頻時，普通磁珠的相對磁導(dǎo)率非常大(大于100)，但在高頻時，其有效磁導(dǎo)率僅為相對磁導(dǎo)率的一小部分，甚至是一小部分。因此，磁珠也有截止頻率的問題。所謂的截止頻率是指當(dāng)磁珠的有效磁導(dǎo)率降至接近1時的工作頻率fc，此時磁珠已經(jīng)失去了電感器的功能。通常，磁珠的截止頻率fc在30至30 ~ 300兆赫之間。截止頻率與磁珠的材料有關(guān)。通常，磁芯材料的磁導(dǎo)率越高，截止頻率fc越低，因為低頻磁芯材料的渦流損耗相對較大。在設(shè)計電路時，用戶可以要求磁芯材料供應(yīng)商提供磁芯工作頻率和有效磁導(dǎo)率的測試數(shù)據(jù)，或者不同工作頻率下的磁芯滲透電感圖。圖5是穿過心臟的電感的頻率圖。

磁場的分類

環(huán)電流場，這個場是由等離子體束縛在地球的磁偶極子中引起的。這種電流通常是從地球中心到地球半徑的三到八倍(在強電流中更接近地面)。它的電流沿著地磁赤道從北極順時針流動(在主電流中有一個小的逆時針流動)

在磁氣圈中結(jié)合地球等離子體和磁場的場。導(dǎo)致這個磁場的電流沿著磁層頂流動。該電流是由磁層頂?shù)耐蝗淮艌鲎兓?磁層頂外太陽風(fēng)的磁場和磁層頂內(nèi)地球的磁場)引起的安培定理

喚醒系統(tǒng)。磁尾中有兩個相反的磁場。北極的磁場指向地球，南極的磁場指向遠離地球的磁尾。在兩個磁場之間是一層致密的等離子體(每立方厘米約0.3至0.5個離子，磁場中的離子密度僅為每立方厘米0.01至0.02個離子)。因為這里的磁場也會突然改變，所以這里也有電流符合安培原理。這股水流從太陽流向日落。這種電流在磁層頂?shù)奈膊繀R合。

鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設(shè)備電磁兼容性中的作用

車輛中的電磁干擾

汽車中的電磁干擾是指汽車電子設(shè)備在運行過程中的相互干擾，包括電子元件產(chǎn)生的電子噪聲、電機運行過程中換向電刷產(chǎn)生的電磁干擾以及各種開關(guān)運行過程中的放電干擾。汽車點火系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻輻射嚴重，其干擾能量較大。

電磁干擾的方式和原理

電磁干擾按干擾路徑分類，主要包括傳導(dǎo)干擾、感應(yīng)干擾和輻射L干擾。相應(yīng)的干擾原理如下。

傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾主要通過電路的公共導(dǎo)體傳播。典型的結(jié)構(gòu)是公共電源線和公共地線。圖1是典型傳導(dǎo)干擾電路的示意圖。r是電源線上的電阻，Z是地線上的電阻，U是分支電壓，I是分支電流。

因為每個設(shè)備的工作電壓是

因此，任何設(shè)備的電流變化都會引起其他設(shè)備的電壓變化并產(chǎn)生干擾。為了減少設(shè)備之間的相互影響，需要減少R、Z和I的值。

感應(yīng)干擾

感應(yīng)干擾可分為感應(yīng)干擾和磁感應(yīng)干擾?；倦娐穲D如圖2和3所示。U1是導(dǎo)線1的電壓，I1是導(dǎo)線1上的電流，U2是導(dǎo)線2上的干擾電壓，C12是兩根導(dǎo)線之間的電容，C1g和C2g是導(dǎo)線1、導(dǎo)線2和地之間的電容，M12是兩個電路之間的互感，R是每個電路的電阻。

對于電感電路，為了降低U2，可以降低C12、U1和R，或者增加C2g。個措施是通過增加導(dǎo)線距離或改變導(dǎo)線間的介電參數(shù)來降低C12。對于磁感應(yīng)電路，為了減小U2，可以減小M12或者可以減小I1的變化率。基本措施是減少M12。對于典型的兩個回路，L1和L2是兩個回路的長度，m0是真空的滲透性，而R是兩個回路導(dǎo)體段之間的距離。因此，增加R和減少環(huán)路面積都可以減少M12。

非晶在開關(guān)電源EMI中的應(yīng)用

開關(guān)噪聲

SPS的主要噪聲是由于二極管斷開時的反向恢復(fù)現(xiàn)象發(fā)生的。當(dāng)隨換流外加反向電壓時，由于載流子被存儲在二極管的PN結(jié)，因而在載流子消失的前一段時間里，電流也會反向流動，致使載流子消失時反向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt)。另外，從理論上說，沒有PN結(jié)的肖特基二極管(SBD)里不會存在載流子，因而也就不會有恢復(fù)現(xiàn)象的存在。但實際上，由于受結(jié)電容的影響，會不同程度地觀測到類似波形，所以也會有噪聲的發(fā)生。

為了防止噪聲，過去一般都采用RC吸收網(wǎng)絡(luò)。這種RC吸收網(wǎng)絡(luò)是使電阻和電容跟二極管并聯(lián)用電容器吸收由二極管發(fā)生的開關(guān)噪聲，但電阻上的損耗和發(fā)熱問題還有待于改善。

三、磁緩沖器

磁緩沖器與二極管呈串聯(lián)狀態(tài)插入電感器，使二極管的虛線所示狀態(tài)，并通過控制恢復(fù)峰值及其變化率(di/dt)來控制開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。這種現(xiàn)象一般稱作軟恢復(fù)。同時這種緩沖器還對SBD等低耐壓得元件起一種免遭浪涌電壓破壞的保護作用。

開關(guān)瞬變現(xiàn)象時磁緩沖器的工作性能原理。在瞬變電流發(fā)生期間，由于帶有大電抗而控制了浪涌的發(fā)生。并在穩(wěn)定期使電抗幾乎減小為零。也就是說，是一種只在瞬變期作為電抗進行工作并具有自控式磁開關(guān)的電抗器。

實測磁化曲線說明一下其工作原理。當(dāng)正向電流通向二極管時，磁芯飽和并處于B－H曲線的1位置上。這時，電感處于zui低狀態(tài)。當(dāng)二極管從ON向OFF轉(zhuǎn)換時，磁芯就會通過路線2發(fā)生磁通變化，但要加以控制，以使達到軟恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)二極管完全達到OFF時，磁芯即處于3的狀態(tài)。

其次，當(dāng)二極管從OFF向ON轉(zhuǎn)換時，正向電流開始通向二極管，并加以電流控制，直至磁芯在4路線上被磁化、電感增加及磁芯達到飽和。