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计算机为什么要设置高强磁环?
- 2019-07-03 -

  计算机柜内的主板、CPU、电源和IDE数据线均工作在较高的频率下,所以柜内有大量的空间杂散电磁干扰信号,信号强度是柜外信号强度的几到几十倍!高强磁环又称铁氧体磁环,常用于可拆式分离磁环中。它是电子线路中常用的抵御干扰元件,对高频噪声有良好的抑制作用。一般,它是由铁素体材料(锰锌)制成的。

  高强磁环在不同频率下具有不同的抵御特性。一般在低频时阻抗较小,当信号频率增加时,磁环的阻抗速度增加,它能使正常有用的信号良好地通过,并能良好地抑制高频干扰信号的通过,而且成本较低。

  铁氧体是一种具有立方晶格结构的铁磁材料,铁素体材料为铁镁合金或镍铁合金,。其制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色,铁氧体是电磁干扰滤波器中常用的磁芯,许多制造商提供铁氧体材料,专项用于抑制电磁干扰,这种材料具有高频损耗和高磁导率的特点,它能在高频和高电阻下,在电感器线圈间产生较小的电容。

  对于用来抑制电磁干扰的铁氧体,重要的性能参数是磁导率和饱和磁通密度Bs。磁导率mu可用复数表示,实数部分构成电感,虚数部分表示损耗,随频率的增加而增加。因此,它的等效电路是由电感L和电阻R组成的串联电路,两者均为频率函数。当导体通过铁氧体磁芯时,电感阻抗随频率的增加而正式增加,但在不同频率下,其机理一点也不同。

  不同高强磁环铁氧体抑制元件的较佳抑制频率范围不同,通常渗透率越高,抑制频率越低。此外,铁素体体积越大,抑制效率越好。当体积既定时,长细形状的抑制效率高于短粗形状的抑制效率,且内径越小,抑制效率越好。

  然而,在直流或交流偏压电流的情况下,也存在铁氧体饱和的问题,约束元件的横截面越大,其饱和程度越低,可承受的偏压电流越大。

  当EMI吸收高强磁环以抑制差模干扰时,其电流值与其体积成正比,两条引线的不对中会导致饱和并减低元件的性能;当抑制共模干扰时,两条线(正电电源的Ive和Negative)同时通过磁环,有用信号是差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有影响,对于共模信号,电感较大。

  使用高强磁环的一个好的方法是使穿过磁环的导线扭曲几次以增加电感。根据其电磁干扰抑制原理,可以合理地抑制电磁干扰。

  铁氧体抑制元件应安装在干扰源附近,对于输入/输出电路,应尽可能靠近屏蔽罩的入口和出口,对于铁氧体磁环和磁珠组成的吸收式滤波器,除了高磁导率有损材料外,还应注意其应用场合。

  高强磁环对电路中高频元件的电阻约为10~几百欧,因此它们在高阻抗电路中的作用并不显明,相反,在低阻抗电路(如配电、电源或射频电路)中会相当有用。


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