如何利用磁珠和電感解決EMI和EMC

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。

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)，磁場不會再向外輻射;由于磁場在磁珠體內(nèi)會產(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，對共模干擾信號有很強(qiáng)的抑制作用。

由此可知，電感線圈主要是用于對低頻干擾信號進(jìn)行EMI抑制，而磁珠主要是對高頻干擾信號進(jìn)行EMI抑制，因此，對一個(gè)頻帶很寬的干擾信號進(jìn)行EMI抑制，必須同時(shí)采用多個(gè)不同性質(zhì)的電感才會有效。另外，對共模傳導(dǎo)干擾信號進(jìn)行EMI抑制，還要注意抑制電感與Y電容的連接位置。Y電容和抑制電感盡量靠近電源的輸入端，即電源插座的位置，并且高頻電感要盡量靠近Y電容，而Y電容還要盡量靠近與大地連接的地線(三心電源線的地線)，這對EMI抑制才有效。

附件：

1、圓截面直導(dǎo)線電感與穿芯電感的計(jì)算：

如圖3所示圓截面直導(dǎo)線，其電感為：

[H] (1)

其中：

L：圓截面直導(dǎo)線的電感[H]

：導(dǎo)線長度[m]

r：導(dǎo)線半徑[m]

：真空導(dǎo)磁率，

[H/m]

說明這是在

》》 r的條件下的計(jì)算公式。當(dāng)圓截面直導(dǎo)線的外部有磁珠時(shí)，簡稱磁珠，磁珠的電感是圓截面直導(dǎo)線的電感的倍，是磁芯的相對導(dǎo)磁率，

，

為磁芯的導(dǎo)磁率，也稱絕對導(dǎo)磁率，是一個(gè)無單位的常數(shù)，它很容易通過實(shí)際測量來求得。

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