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繞磁環(huán)的原因
電纜上為何要繞磁環(huán)以及磁環(huán)參數(shù)的選擇 借前面朋友的問題,我將關(guān)于電纜上磁環(huán)的作用以及參數(shù)的選擇總結(jié)如下,希望對(duì)大家有所幫助。 我們平時(shí)在電子設(shè)備的電源線或信號(hào)線一端或者兩端看到的磁環(huán)就是共模扼流圈。共模扼流圈能夠?qū)材8蓴_電流形成較大的阻抗,而對(duì)差模信號(hào)沒有影響(工作信號(hào)為差模信號(hào)),因此使用簡單而不用考慮信號(hào)失真問題。并且共模扼流圈不需要接地,可以直接加到電纜上。 磁環(huán)的匝數(shù)選擇 將整束電纜穿過一個(gè)鐵氧體磁環(huán)就構(gòu)成了一個(gè)共模扼流圈,根據(jù)需要,也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多,對(duì)頻率較低的干擾抑制效果越好,而對(duì)頻率較高的噪聲抑制作用較弱。在實(shí)際工程中,要根據(jù)干擾電流的頻率特點(diǎn)來調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù)。通常當(dāng)干擾信號(hào)的頻帶較寬時(shí),可在電纜上套兩個(gè)磁環(huán),每個(gè)磁環(huán)繞不同的匝數(shù),這樣可以同時(shí)抑制高頻干擾和低頻干擾。從共模扼流圈作用的機(jī)理上看,其阻抗越大,對(duì)干擾抑制效果越明顯。而共模扼流圈的阻抗來自共模電感Lcm=jwLcm,從公式中不難看出,對(duì)于一定頻率的噪聲,磁環(huán)的電感越大越好。但實(shí)際情況并非如此,因?yàn)閷?shí)際的磁環(huán)上還有寄生電容,它的存在方式是與電感并聯(lián)。當(dāng)遇到高頻干擾信號(hào)時(shí),電容的容抗較小,將磁環(huán)的電感短路,從而使共模扼流圈失去作用。 磁環(huán)材料的選擇 根據(jù)干擾信號(hào)的頻率特點(diǎn)可以選用鎳鋅鐵氧體或錳鋅鐵氧體,前者的高頻特性優(yōu)于后者。錳鋅鐵氧體的磁導(dǎo)率在幾千---上萬,而鎳鋅鐵氧體為幾百---上千。鐵氧體的磁導(dǎo)率越高,其低頻時(shí)的阻抗越大,高頻時(shí)的阻抗越小。所以,在抑制高頻干擾時(shí),宜選用鎳鋅鐵氧體;反之則用錳鋅鐵氧體?;蛟谕皇娎|上同時(shí)套上錳鋅和鎳鋅鐵氧體,這樣可以抑制的干擾頻段較寬。 磁環(huán)的尺寸選擇 磁環(huán)的內(nèi)外徑差值越大,縱向高度越大,其阻抗也就越大,但磁環(huán)內(nèi)徑一定要緊包電纜,避免漏磁。 磁環(huán)的安裝位置 磁環(huán)的安裝位置應(yīng)該盡量靠近干擾源,即應(yīng)緊靠電纜的進(jìn)出口。
磁環(huán)是損耗式濾波器,主要用于抑制線纜上的傳導(dǎo)干擾。 選擇磁環(huán)時(shí),主要考慮兩個(gè)方面的因素:磁環(huán)的阻抗特性和被濾波電路的干擾特性。 外觀上來看,優(yōu)先選擇“盡量長、盡量厚、內(nèi)徑盡量小、電感盡量小”的磁環(huán)。 使用磁環(huán)的最大優(yōu)點(diǎn)是與被濾波電路沒有電氣連接;最大缺點(diǎn)是磁環(huán)易碎,所以建議使用帶塑膠外殼的磁環(huán),并且固定在被濾波的電源線或控制線纜上。 另外,被濾波的電源線或控制線纜在穿過磁環(huán)后,再在磁環(huán)上反復(fù)繞幾次,可以增加線纜的電感量,會(huì)有更好的干擾抑制效果。