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鐵氧體的特性 鐵氧體磁鐵2019-08-14
? ?磁鐵經(jīng)常在生活中遇到，衣食住行都有涉及，那在這里面鐵氧體以不可多得的各種特性一直深受各種制造商的青睞，今天東陽郎忠電磁來和大家分享一下關(guān)于鐵氧體的特性。
 ? ?? ?鐵氧體抗干擾磁心是近幾年發(fā)展起來的新型的價廉物美的干擾抑制器件，其作用相當于低通濾波器，較好地解決了電源線，信號線和連接器的高頻干擾抑制問題，而且具有使用簡單，方便，有效，占用空間不大等一系列優(yōu)點，用鐵氧體抗干擾磁心來抑制電磁干擾(EMI)是經(jīng)濟簡便而有效的方法，鐵氧體磁鐵已廣泛應(yīng)用于計算機等各種軍用或民用電子設(shè)備。 ? ?鐵氧體是一種利用高導(dǎo)磁性材料滲合其他一種或多種鎂、鋅、鎳等金屬在2000℃燒聚而成，在低頻段，鐵氧體抗干擾磁心呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值，不影響數(shù)據(jù)線或信號線上有用信號的傳輸。而在高頻段，從10MHz左右開始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小，電阻性分量卻迅速增加，當有高頻能量穿過磁性材料時，電阻性分量就會把這些能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。這樣就構(gòu)成一個低通濾波器，使高頻噪音信號有大的衰減，而對低頻有用信號的阻抗可以忽略，不影響電路的正常工作。EMI 吸收環(huán)/珠是一種用鐵氧體制成的元件，是一種吸收損耗型元件。其特性表現(xiàn)為：吸收高頻信號并將吸收的能量轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉，從而達到抑制高頻干擾信號沿導(dǎo)線傳輸?shù)哪康模涞刃ё杩怪须娮柚捣至渴穷l率的函數(shù)，隨著頻率而變化。 ? ?EMI 吸收環(huán) / 珠有效頻段為 2 1000MHz ，性能最佳頻段則為 5 200MHz ，在此頻段吸收阻抗維持為一個常數(shù)。 ? ?EMI 吸收環(huán) / 珠選擇時要注意：通過電流大小正比于元件體積，兩者失調(diào)，易造成飽和，降低元件性能，避免飽和的有效方法是將電源的兩根線（正、負或火、地）同時穿過一個磁環(huán)。磁環(huán)在使用中還有一個較好的方法是讓穿過磁環(huán)的導(dǎo)線反復(fù)串幾下，一來可提高穿過環(huán)的面積，增加等效吸收長度，二來充分利用磁環(huán)具有磁滯特點，改善低端特性。 它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似。其電磁性能與添加金屬成分以及燒結(jié)過程中的時間，溫度與氣體成分有關(guān)。分裝式磁環(huán),要盡可能選用內(nèi)徑較小的，長度較長的磁環(huán)，同時，磁環(huán)一定要緊緊包住電纜，即磁環(huán)的內(nèi)徑尺寸要與電纜的外徑尺寸緊密配合。 ? ? 為什么要設(shè)置抗干擾磁環(huán) ? ?電腦機箱內(nèi)的主板、CPU、電源、及IDE數(shù)據(jù)線都工作于很高的頻率狀態(tài)下，所以導(dǎo)致機箱里存在著大量的空間雜散電磁干擾信號，而信號強度也是機箱外的數(shù)倍至數(shù)十倍！吸收磁環(huán)，又稱鐵氧體磁環(huán)，常用于可拆卸的分離式磁環(huán)，它是電子電路中常用的抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的抑制作用，一般使用鐵氧體材料（Mn－Zn）制成。磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性，一般在低頻時阻抗很小，當信號頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高。使正常有用的信號很好的通過，又能很好的抑制高頻干擾信號的通過，而且成本低廉。 鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)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，顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經(jīng)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干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(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。對于抑制電磁干擾用的鐵氧體，最重要的性能參數(shù)為磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。磁導(dǎo)率μ可以表示為復(fù)數(shù)，實數(shù)部分構(gòu)成電感，虛數(shù)部分代表損耗，隨著頻率的增加而增加。因此，它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路，L和R都是頻率的函數(shù)。當導(dǎo)線穿過這種鐵氧體磁芯時，所構(gòu)成的電感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加，但是在不同頻率時其機理是完全不同的。 ? ?不同的鐵氧體抑制元件，有不同的最佳抑制頻率范圍。通常磁導(dǎo)率越高，抑制的頻率就越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。在體積一定時，長而細的形狀比短而粗的抑制效果好，內(nèi)徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵氧體飽和的問題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。 ? ?EMI吸收磁環(huán)/磁珠抑制差模干擾時，通過它的電流值正比于其體積，兩者失調(diào)造成飽和，降低了元件性能；抑制共模干擾時，將電源的兩根線（正負）同時穿過一個磁環(huán)，有效信號為差模信號，EMI吸收磁環(huán)/磁珠對其沒有任何影響，而對于共模信號則會表現(xiàn)出較大的電感量。磁環(huán)的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環(huán)的導(dǎo)線反復(fù)繞幾下，以增加電感量。可以根據(jù)它對電磁干擾的抑制原理，合理使用它的抑制作用。 ? ?鐵氧體抑制元件應(yīng)當安裝在靠近干擾源的地方。對于輸入／輸出電路，應(yīng)盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。對鐵氧體磁環(huán)和磁珠構(gòu)成的吸收濾波器，除了應(yīng)選用高磁導(dǎo)率的有耗材料外，還要注意它的應(yīng)用場合。它們在線路中對高頻成分所呈現(xiàn)的電阻大約是十至幾百Ω，因此它在高阻抗電路中的作用并不明顯，相反，在低阻抗電路（如功率分配、電源或射頻電路）中使用將非常有效。  ? ?? ?衡量鐵氧體磁性材料磁性能的參數(shù)有磁導(dǎo)率μ，飽和磁通密度Ｂs，剩磁Ｂr和矯頑力Ｈc等。 ? ?對于抑制用鐵氧體材料，磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Ｂs是最重要的磁性參數(shù)。磁導(dǎo)率定義為磁通密度隨磁場強度的變化率。 結(jié)論: ? ?由于鐵氧體可以衰減較高頻同時讓較低頻幾乎無阻礙地通過，故在EMI控制中得到了廣泛地應(yīng)用。用于EMI吸收的磁環(huán)/磁珠可制成各種的形狀，廣泛應(yīng)用于各種場合。如在PCB板上，可加在DC/DC模塊、數(shù)據(jù)線、電源線等處。它吸收所在線路上高頻干擾信號，但卻不會在系統(tǒng)中產(chǎn)生新的零極點，不會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。自工廠成立以來，郎忠鐵氧體磁鐵一直專注于此，在橫店以至浙江東陽都有長期供應(yīng)商，方形磁鐵、圓形磁鐵、環(huán)形磁鐵均有生產(chǎn)，歡迎咨詢胡經(jīng)理13305793441。
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