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電感器與電感型濾波器
發布時間:2013/7/17 訪問人數:3423

電感器與電感型濾波器

線圈與其回流部分就可構成一個傳統的電感器,通常有單線圈或多線圈式的。電感器可按其環繞的磁芯來分類,最常見的兩種類型是空氣磁芯和磁性磁芯。磁性磁芯電感器(簡稱磁芯電感)又可按其磁芯是開路或閉路作進一步分類。另外,目前廣泛應用的鐵氧體磁環(或磁珠),雖然在物理概念上講起變壓器的作用,它也更象一個隨頻率變化的可變電阻,但是人們通常還是把它當作電感器來考慮。

實際應用中的電感器,其繞制導線中必然含有寄生的串聯電阻及繞線間的分布電容,因此應用中會在某些頻率上產生諧振現象。衡量電感器性能的主要參數有:分布電容、有效電感、品質因數Q、自諧振頻率和飽和電流等。這些都是應用中應該考慮的。

① 普通線圈式電感器

具有同樣體積和匝數的開路磁芯電感比空氣芯電感有大得多的電感量和Q 值,閉路磁芯情況會更好。電感器的一個重要特性是產生雜散磁場和對雜散磁場敏感?諝庑净蜷_路磁芯電感器最容易引起干擾。,因為其磁通從電感器擴展到相當大的距離。就對磁場的敏感度而言,磁芯電感器比空氣芯電感器敏感得多,而開路磁芯是最敏感的,因為磁芯(低磁阻通路)集中了外部磁場并引起更多的磁通流過線圈。普通電感型濾波器一般只用于低頻濾波。在高頻條件下,其插入損耗開始降低。這是因為隨著頻率的增加,當頻率超過電感器的自諧振頻率后,寄生電容的阻抗開始降低從而引起電感器的阻抗降低。這樣一來,高頻噪聲便得不到良好的抑制而通過電感器引起噪聲泄漏。

② 鐵氧體磁環電感器

空心鐵氧體磁環可以套在導線上,而帶引線的鐵氧體磁珠則串聯在導線中。帶引線的鐵氧體磁環具有簡單的結構,因為通過磁芯可提供一個良好的回流端,從而其寄生電容較小。不帶引線的鐵氧體磁環情況一樣。所以,鐵氧體磁環電感器具有良好的高頻特性,其工作頻率可達1GHz或更高。它可以應用在低阻抗電路中的高頻濾波和去耦。鐵氧體磁環對抑制共模電流非常有用。如果配對的兩根導線(信號線和地線)穿過鐵氧體磁環,鐵氧體磁環僅抑制不希望存在的EMI 電流,而對有用的差模電流沒有影響。鐵氧體磁環套在同軸電纜上也同樣有效。鐵氧體磁環最明顯的缺點是阻抗不高。另外,在應用中還要注意到以下幾點:

a)當環或珠的長度接近λ/4 時(λ為濾除噪聲對應波長),它將變得無效。

b)鐵氧體磁珠的端-端電容(典型值為1~3pF)在某些頻率上對其串聯阻抗旁路,使其對噪聲的衰減無效。

c)當磁感應強度超過一定范圍時,鐵氧體磁環出現飽和,效率降低。

d)當鐵氧體磁環套在多根電纜上時,可能增加相鄰導線之間的感性交擾。

③ 片狀鐵氧體磁珠電感器

 

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