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开关电源中磁珠的应用

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来源:路盛源科技 发布时间:2017-05-17 09:15:44
 
电感器是开关电源的重要元件之一。电感量的单位为亨利,常用的单位还有毫亨和微亨。
开关电源中使用的电感器主要有以下四种类型:
1.滤波电感
2.储能电感
3.磁珠
4.高频变压器
下面介绍磁珠的选择方法:
由于开关电源的工作频率较高,因此在输出整流管关断后的反向恢复过程中会产生开关噪声,容易损坏整流器件。尽管我们已经在输出整流管两端并联由阻容元件串联而成的RC吸收电路,能对开关尖峰噪音起到一定的抑制作用,但效果仍不理想,况且在电阻上还会造成功率损耗。解决的最好办法是在二次侧整流滤波器上串联一只磁珠。
磁珠的性能特点及应用 磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器,是目前应用发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。还有一种是近年来问世的一种超小型非晶合金磁性材料制作的磁珠,它和铁氧体不是同一种材料。
磁珠的主要原料为铁氧体,是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的磁导率,使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。能在很宽的频带范围内抑制噪声干扰。将磁珠串联在信号或者电源的通路中,能够有效的抑制串模噪声干扰。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。它的等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个元件的值都与磁珠的长度成比例。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗是随着频率的升高而增加。高频电流在其中以热量形式散发。
在低频段,阻抗由电感的感抗构成。低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小.整个器件是一个低损耗,高Q特性的电感。这种电感容易造成谐振.因此在低频段有时可能出现使用铁氧体磁珠后,干扰增强的现象。
在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小。这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加。当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
磁珠不仅可用在高频开关电源、电子测量仪器以及各种对噪声要求非常严格的电路中,还可广泛应用于手机、DVD、数码摄像机等数字家用电器中。在电源线和数据线上,如在印制板的电源线入口端加铁氧体抑制元件.就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。在电磁兼容性(EMC)设计中,磁珠是抑制高频电磁干扰常用的一种磁性材料。