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磁環(huán)的匝數(shù)選擇及如何識別磁環(huán)波形
電子設(shè)備輻射和泄漏的電磁波不僅嚴(yán)重干擾其他電子設(shè)備正常工作,導(dǎo)致設(shè)備功能紊亂、傳輸錯誤、還威脅著人類的健康與安全,危害非常大。因此降低電子設(shè)備的電磁干擾(EMI)已經(jīng)是必須考慮的問題。吸收磁環(huán),又稱鐵氧體磁環(huán),簡稱磁環(huán)。它是電子電路中常用的抗干擾元件,對于高頻噪聲有很好的抑制作用,一般使用鐵氧體材料(Mn-Zn)制成。
磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性,一般在低頻時阻抗很小,當(dāng)信號頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高。
大家都知道,信號頻率越高,越容易輻射出去(要買優(yōu)質(zhì)的電腦機箱也是要減小電磁泄漏),而一般的信號線都是沒有屏蔽層的,那么這些信號線就成了很?好的天線,接收周圍環(huán)境中各種雜亂的高頻信號,而這些信號疊加在本來傳輸?shù)男盘柹,甚至(xí)淖冊瓉韨鬏數(shù)挠杏眯盘。那么在磁環(huán)作用下,使正常有用的信號很好的通過,又能很好的抑制高頻干擾信號的通過,而且成本低廉。
所以大家在顯示器信號線,USB連接線,甚至高檔鍵盤、鼠標(biāo)上看的塑料疙瘩型的一體式磁環(huán)就不足為奇了。
磁環(huán)的匝數(shù)選擇???編輯本段將整束電纜穿過一個鐵氧體磁環(huán)就構(gòu)成了一個共模扼流圈,根據(jù)需要,也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多,對頻率較低的干擾抑制效果越好,而對頻率較高的噪聲抑制作用較弱。在實際工程中,要根據(jù)干擾電流的頻率特點來調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù)。通常當(dāng)干擾信號的頻帶較寬時,可在電纜上套兩個磁環(huán),每個磁環(huán)繞不同的匝數(shù),這樣可以同時抑制高頻干擾和低頻干擾。從共模扼流圈作用的機理上看,其阻抗越大,對干擾抑制效果越明顯。而共模扼流圈的阻抗來自共模電感Lcm=jwLcm,從公式中不難看出,對于一定頻率的噪聲,磁環(huán)的電感越大越好。但實際情況并非如此,因為實際的磁環(huán)上還有寄生電容,它的存在方式是與電感并聯(lián)。當(dāng)遇到高頻干擾信號時,電容的容抗較小,將磁環(huán)的電感短路,從而使共模扼流圈失去作用。?
如何識別磁環(huán)波形???編輯本段圖中$的是初級電流的波形,其他兩個是次級電壓波形:??
箭頭所指之處就是飽和點,大家可以看到,在到達飽和以后,次級的電壓幾乎降到零了,這就是飽和以后,變壓器就失去耦合的作用了,等于是一組空線圈了!電流在增加,可是感應(yīng)電壓卻幾乎降到0了!
從左向右數(shù)的第一組箭頭所指之處是進入飽和點,大家可以看到$的電流向反方向逐漸增大,進入保護點后,藍色的和綠色的次級線圈的電壓波形幾乎是0了,說明變壓器已經(jīng)沒有耦合了,已經(jīng)進入了飽和區(qū)了,次級沒有電壓,意味著三極管沒有驅(qū)動信號,考問大家一下,這時兩個三極管處于什么狀態(tài)?
結(jié)合波形,做如下假設(shè):1.假設(shè)藍色波形是上管線圈,流向是流出基極;2.假設(shè)綠色波形是下管線圈,流向是流向基極;3.電流向是流向燈管。
第一個拐點:上管開始進入導(dǎo)通,下管開始退出導(dǎo)通。初級線圈電流逐步增大,導(dǎo)入陰極電流趨向反向最大。
第二個拐點:上管徹底進入導(dǎo)通,下管徹底進入截止。初級線圈電流開始正向增大,導(dǎo)入陰極電流已經(jīng)經(jīng)過反向最大值,開始向正向最大過渡。
第三個拐點:上管開始退出導(dǎo)通,下管開始進入導(dǎo)通。初級線圈電流逐步增大,導(dǎo)入陰極電流趨向正向最大。
次圈電流波形中的平滑段是兩管子交替導(dǎo)通的死區(qū)時間。實際情況下,兩個次圈的電流在電流流向定義相同時,波形應(yīng)該是互為反相的。
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