铁氧体抗干扰磁心在电子设备EMC设计中的应用
摘要: 本文从电气系统电磁兼容设计的角度探讨了在电气设计中比较实用且效果较好的抗干扰器件铁氧体抗干扰磁心的应用。
关键词: 铁氧体抗干扰磁心;EMC
引言
严格说来,一个产品的电磁兼容设计是一个复杂的系统工程,根据产品的设计及生产特点,应包括三个方面的设计内容：结构设计,电气设计(含布线)及生产工艺设计,只有这三个方面的密切结合,才能完成整个产品的电磁兼容设计工作。本文仅从电气系统电磁兼容设计的角度来探讨电磁兼容设计中一些比较实用的抗干扰器件的应用。在笔者所参与设计的产品中主要使用的抗干扰器件有瞬态电压吸收二极管(TVS),铁氧体抗干扰磁心,隔离变压器,滤波器及电容等,本文重点探讨铁氧体抗干扰磁心的应用。
铁氧体抗干扰磁心特性
铁氧体抗干扰磁心是近几年发展起来的新型的价廉物美的干扰抑制器件,其作用相当于低通滤波器,较好地解决了电源线,信号线和连接器的高频干扰抑制问题,而且具有使用简单,方便,有效,占用空间不大等一系列优点,用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法,已广泛应用于计算机等各种**或民用电子设备。
铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000℃烧聚而成, 它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似。其电磁性能与添加金属成分以及烧结过程中的时间,温度与气体成分有关。
铁氧体材料的阻抗由两部分组成：感抗XLS和电阻,两者都与频率有关,图1为其等效电路。
图1 铁氧体抑制元件的等效电路（a）和阻抗矢量图（b）
等效阻抗Ｚ是频率的函数：
Z(f)=R(f)+jwL(f)=Kwm”(f)+jKwm’(f)
式中K是常数,与磁心尺寸和长度有关,w为角频率。
铁氧体的磁导率可以表示为复数。其中m照为铁氧体磁导率的实数部分,代表无功磁导率,构成磁性材料的电感,u''为铁氧体磁导率的虚数部分,代表损耗。损耗电阻R和感抗jwL都是频率的函数。
