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电感器与电感型滤波器
发布时间:2013-07-17 访问人数:2970

电感器与电感型滤波器

线圈与其回流部分就可构成一个传统的电感器,通常有单线圈或多线圈式的。电感器可按其环绕的磁芯来分类,最常见的两种类型是空气磁芯和磁性磁芯。磁性磁芯电感器(简称磁芯电感)又可按其磁芯是开路或闭路作进一步分类。另外,目前广泛应用的铁氧体磁环(或磁珠),虽然在物理概念上讲起变压器的作用,它也更象一个随频率变化的可变电阻,但是人们通常还是把它当作电感器来考虑。

实际应用中的电感器,其绕制导线中必然含有寄生的串联电阻及绕线间的分布电容,因此应用中会在某些频率上产生谐振现象。衡量电感器性能的主要参数有:分布电容、有效电感、品质因数Q、自谐振频率和饱和电流等。这些都是应用中应该考虑的。

① 普通线圈式电感器

具有同样体积和匝数的开路磁芯电感比空气芯电感有大得多的电感量和Q 值,闭路磁芯情况会更好。电感器的一个重要特性是产生杂散磁场和对杂散磁场敏感。空气芯或开路磁芯电感器最容易引起干扰。,因为其磁通从电感器扩展到相当大的距离。就对磁场的敏感度而言,磁芯电感器比空气芯电感器敏感得多,而开路磁芯是最敏感的,因为磁芯(低磁阻通路)集中了外部磁场并引起更多的磁通流过线圈。普通电感型滤波器一般只用于低频滤波。在高频条件下,其插入损耗开始降低。这是因为随着频率的增加,当频率超过电感器的自谐振频率后,寄生电容的阻抗开始降低从而引起电感器的阻抗降低。这样一来,高频噪声便得不到良好的抑制而通过电感器引起噪声泄漏。

② 铁氧体磁环电感器

空心铁氧体磁环可以套在导线上,而带引线的铁氧体磁珠则串联在导线中。带引线的铁氧体磁环具有简单的结构,因为通过磁芯可提供一个良好的回流端,从而其寄生电容较小。不带引线的铁氧体磁环情况一样。所以,铁氧体磁环电感器具有良好的高频特性,其工作频率可达1GHz或更高。它可以应用在低阻抗电路中的高频滤波和去耦。铁氧体磁环对抑制共模电流非常有用。如果配对的两根导线(信号线和地线)穿过铁氧体磁环,铁氧体磁环仅抑制不希望存在的EMI 电流,而对有用的差模电流没有影响。铁氧体磁环套在同轴电缆上也同样有效。铁氧体磁环最明显的缺点是阻抗不高。另外,在应用中还要注意到以下几点:

a)当环或珠的长度接近λ/4 时(λ为滤除噪声对应波长),它将变得无效。

b)铁氧体磁珠的端-端电容(典型值为1~3pF)在某些频率上对其串联阻抗旁路,使其对噪声的衰减无效。

c)当磁感应强度超过一定范围时,铁氧体磁环出现饱和,效率降低。

d)当铁氧体磁环套在多根电缆上时,可能增加相邻导线之间的感性交扰。

③ 片状铁氧体磁珠电感器

 

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