磁珠和電感在解決EMI" style="outline-style: none; color: rgb(51, 51, 51); text-decoration: none;">EMI和EMC" style="outline-style: none; color: rgb(51, 51, 51); text-decoration: none;">EMC方面各與什么作用,，首先我們來看看磁珠和電感的區(qū)別，電感是閉合回路的一種屬性,，多用于電源濾波回路,，而磁珠主要多 用于信號(hào)回路，用于EMC對策磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾,，而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾,。磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電 路,，PLL,振蕩電路,，含超高頻存儲(chǔ)器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠，兩者都可用于處理EMC,、EMI問題,。
磁 珠和電感在EMI和EMC電路中關(guān)鍵是是對高頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，也有抑制電感的作用,。但從原理方面來看,，磁珠可等效成一個(gè)電感，等于還是存在一定的 區(qū)別,，最大區(qū)別在于電感線圈有分布電容,。因此，電感線圈就相當(dāng)于一個(gè)電感與一個(gè)分布電容并聯(lián)。如圖1所示,。圖1中,，LX為電感線圈的等效電感(理想電 感)，RX為線圈的等效電阻,，CX為電感的分布電容,。
圖1 電感線圈的等效電路圖
理論上對傳導(dǎo)干擾信號(hào)進(jìn)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,，兩者的作用將會(huì)互相抵消,。
圖2 普通電感線圈的阻抗與頻率的關(guān)系圖
圖 2是普通電感線圈的阻抗與頻率的關(guān)系圖，由圖中可以看出,，電感線圈的阻抗開始的時(shí)候是隨著頻率升高而增大的,，但當(dāng)它的阻抗增大到最大值以后，阻抗反而隨著 頻率升高而迅速下降,，這是因?yàn)椴⒙?lián)分布電容的作用,。當(dāng)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產(chǎn)生并聯(lián)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的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，選用L1倒不如選用L3,因?yàn)?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(jìn)一步提高，那么我們最后選用的電感線圈就只好是它的最小極限值,，只有1圈或不到1圈了,。磁珠，即穿心電感,，就是一個(gè)匝數(shù)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(dǎo)線的大小以及長度,，還有磁珠的截面積都有關(guān)系,，但與磁珠電感量關(guān)系最 大的還要算磁珠的相對導(dǎo)磁率Uy.圖3、圖4是分別是指導(dǎo)線和穿心電感的原理圖,，計(jì)算穿心電感時(shí),，首先要計(jì)算一根圓截面直導(dǎo)線的電感，然后計(jì)算結(jié)果乘上磁 珠相對導(dǎo)磁率 就可以求出穿心電感的電感量,。
圖3 圓截面直導(dǎo)線的電感圖
圖4 磁珠穿心電感圖
另外,，當(dāng)穿心電感的工作頻率很高時(shí)，在磁珠體內(nèi)還會(huì)產(chǎn)生渦流,，這相當(dāng)于穿心電感的導(dǎo)磁率要降低,，此時(shí)，我們一般都使用有效導(dǎo)磁率,。有效導(dǎo)磁率 就是在某個(gè)工作頻率之下,，磁珠的相對導(dǎo)磁率。但由于磁珠的工作頻率都只是一個(gè)范圍,，因此在實(shí)際應(yīng)用中多用平均導(dǎo)磁率,。
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在低頻時(shí)，一般磁珠的相對導(dǎo)磁率都很大(大于100),，但在高頻時(shí)其有效導(dǎo)磁率只有相對導(dǎo)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(dǎo)磁率下降到接近1時(shí)的工作頻率fc,此時(shí)磁珠已經(jīng)失去一個(gè)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(guān),，一般導(dǎo)磁率越高的磁芯材料,，其截止頻率fc反而越低，因?yàn)榈皖l磁芯材料渦流損耗比較大,。使用者在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí) 候,，可要求磁芯材料的提供商提供磁芯工作頻率與有效導(dǎo)磁率 的測試數(shù)據(jù)，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(gè)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(dǎo)線從磁珠中間穿過，那么當(dāng)有 電流從雙導(dǎo)線中流過時(shí),，其產(chǎn)生的磁場將大部份集中在磁珠體內(nèi),，磁場不會(huì)再向外輻射;由于磁場在磁珠體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流,，渦流產(chǎn)生電力線的方向與導(dǎo)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(dǎo)體中的電磁場有很強(qiáng)的屏蔽作用,。
使用磁珠進(jìn)行電磁屏蔽的優(yōu)點(diǎn)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(dǎo)線來說,，還相當(dāng)于在線路中接了一個(gè)共模抑制電感，對共模干擾信號(hào)有很強(qiáng)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后都不能再起電感的作用了，先必需 明白EMI的兩個(gè)途徑,，即：輻射和傳導(dǎo),，不同的途徑采用不同的抑制方法。前者用磁珠,，后者用電感,。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， 那什么是共模抑制電感,，就是在地線或其它輸入輸出線之間串聯(lián)電感,，這個(gè)電感稱為共模抑制電感，共模抑制電感的一端與機(jī)器中的地線(公共端)相連,，另一端與 一個(gè)Y電容相連,，Y電容的另一端與大地相連。這是抑制傳導(dǎo)干擾的最有效方法,。