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磁珠在电路中也被广泛使用,以下是一些常见的知识点,或经验。
①电感单位是亨H,磁珠的单位是欧姆Ω
②电感储存能量,磁珠通过加热消耗能量
③磁珠主要用于吸收超高频信号EMC对策
不知道同志们有没有想过,这些结论是怎么来的?要理解这些,我们需要知道磁珠的工作原理,这是理所当然的。
总的来说,磁珠跟电感的原理基本是一样的,很多厂家也把磁珠归为电感一类。那么他们的区别在哪儿呢?
首先,让我们看看我们使用这两个设备的目的:我们通常使用电感器,总是希望它是理想的电感器,损失越小越好。我们使用磁珠来消除我们不需要的高频重量。
正如我们之前所说,电感损耗分为铜损耗和铁损耗。铜损耗是指直流导电阻,一般不大。铁损耗是指磁芯损耗,主要包括磁滞损耗和涡流损耗。这两者主要与磁芯的材料类型有关。让我们来看看磁珠是如何利用磁滞损耗和涡流损耗工作的。
以下是最简单的磁珠模型:
当电流流过导线时,会产生围绕导线的环形磁场。在导线上设置一个磁导率较高的磁环,磁环内部会有一个较大的环形磁场B。如果电流发生变化,磁场B也发生变化。根据电磁感应定律,变化的磁场产生电场,电场为环形电场。如上图所示,红色截面上会产生环形电场。如果磁环的电阻率不是无限的,那么环形电场就会产生环形电流,也就是产生热量,这种损为涡流损失。
我们实际上常用的磁珠是上面的贴片结构,也会有涡流损失,原因和上面差不多。
如何理解?
在外磁场的作用下,一些材料与外磁场方向相差不大的磁类发生了弹性旋转,即当外磁场去除时,磁类仍能恢复原来的方向;另一部分应克服磁类壁的刚性旋转,即当外磁场去除时,磁类仍保持磁化方向。因此,当磁化时,送到磁场的能量包括两部分:前者转化为势能,即当去除外部磁化电流时,磁场能量可以返回电路;后者克服摩擦,消耗磁芯加热,即磁滞损失。
从之前对磁滞损失的理解来看,上图是典型的磁滞曲线。Br磁性类的刚性转动越小,损耗越小。或者磁滞损耗与磁滞回线周围的面积成正比。
关于磁珠的损耗,我咨询过相关的电感厂家,磁滞损耗占大多数。
事实上,上述涡流损失和磁滞损失已经在前几期介绍了电感和磁芯,电感损失也是如此。电感和磁珠本质上没有区别。电感和磁珠的曲线其实是一样的,都是倒的。V”型的
但由于使用目的不同,我们通常让电感在感性区域工作,即远离谐振频率的频段。因此,它的单位是H。磁珠工作在阻力区,即谐振频率附近,所以他的单位是欧姆。
或者说,电感和磁珠,如果用数学公式表示阻抗,都是Z=R jX。
电感,工作在X远大于R的频段,即X占大头,此时X主要是感抗,所以单位不是亨。由于X分量占大头,R重量很小,因为只有R能消耗能量,主要是储能。
磁珠主要工作在R大于X的频段,R占大头,那么单位不就是欧姆吗?因为X分量占小头,储能量很少,我们说磁珠主要是通过加热消耗能量。