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磁芯对电感寄生电容的影响

2014-12-4 10:26| 编辑:电工学习网| 查看: 8307| 评论: 0

    电感的寄生电容来自两个方面,匝间电容和导线与磁芯间电容。磁芯的导电性越好,则寄生电容越大。铁粉芯作磁芯时,由于它不导电,不仅寄生电容很小,而且当将绕线方式改为松散绕制时,电容下降了将近20%。用锰锌铁氧体作磁芯时,由于这种材料导电率较高,不仅电容量较大,而且与绕线方式关系不大。
    减少电感寄生电容:
    (1)起始端与终止端远离(夹角大于40度)
    (2)尽量单层绕制,并增加匝间距离
    (3)多层绕制时,采用“渐进”方式绕,不要来回绕
    (4)分组绕制(要求高时,用大电感和小电感串联起来使用)
    (5)干扰滤波器中的电感一般使用铁氧体材料做磁芯。
    导线穿过铁氧体磁芯构成的电感的阻抗虽然在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率上,其机理是完全不同的。
    低频:阻抗由电感的感抗构成。在低频,磁芯的磁导率较高,因此电感较大。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,有时会有干扰增强的现象。
    高频: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。但是,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,电磁能量以热的形式耗散掉。
    铁氧体材料的选择:根据要抑制干扰的频率不同,选择不同磁导率的铁氧体材料。铁氧体材料的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。另外,一般导磁率高的铁氧体材料介电常数较高,当导体穿过时,形成的寄生电容较大,这也降低了高频的阻抗。
    铁氧体磁环的尺寸确定:磁环的内外径差越大,轴向越长,阻抗越大。但内径一定要包紧导线。因此,要获得大的衰减,尽量使用体积较大的磁环。
    共模扼流圈的匝数:增加穿过磁环的匝数可以增加低频的阻抗,但是由于寄生电容增加,高频的阻抗会减小。盲目增加匝数来增加衰减量是一个常见的错误。当需要抑制的干扰频带较宽时,可在两个磁环上绕不同的匝数。
    电缆上铁氧体磁环的个数:增加电缆上的铁氧体磁环的个数,可以增加低频的阻抗,但高频的阻抗会减小。这是因为寄生电容增加的缘故。
    偏置电流的影响:当穿过铁氧体磁环的导体上有电流时,铁氧体的阻抗会减小,适当增加磁环的长度可以弥补这个损失。由于铁氧体磁环主要对高频干扰其抑制作用,而高频干扰一般为共模干扰,因此在使用时,将载有电流及其回流的导线对同时穿过铁氧体,就可以避免电流偏置,同时对共模干扰电流的衰减作用没有改变。
    铁氧体磁环的安装位置:一般尽量靠近干扰源。对于屏蔽机箱上的电缆,磁环要尽量靠近机箱的电缆进出口。
    与电容式滤波连接器一起使用效果更好:由于铁氧体磁环的效果取决于原来共模环路的阻抗,原来回路的阻抗越低,则磁环的效果越明显。因此当原来的电缆两端安装了电容式滤波连接器时,其阻抗很低,磁环的效果更明显。

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