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TNC股份有限公司的EMI技术实力与解决方案介绍
·什么是线圈
线圈是在磁性材料(CORE)上缠绕导线的简单结构,其性能和特性根据磁芯材料不同而异。
·线圈具有阻抗的原理
- 最大磁通密度 Bm : 线圈因磁通变化而产生感抗。当电流增加时,磁通也随之增加,但不能超过磁通密度 Bm。当达到极限后称为磁饱和。此时磁通不再变化,线圈将失去作用变为普通导线。Bm通常具有温度特性。
- 磁导率 μ : 依赖于电流,线圈的电感量也随电流而变化。磁导率越高,电感越大,但因具有温度特性,随温度升高而增大,并在居里点后急剧下降。
·小信号用线圈
用于高频滤波器或小信号扼流圈,超过饱和电流时特性变差
·用于噪声抑制的线圈(CM型 / DM型)
与电容器组合构成低通滤波器,用于去除高频噪声成分
·功率因数改善线圈
通过控制使用频率下的大电流改善功率因数,结构较大且沉重
·平滑用线圈
用于SMPS(二次侧)电源的平滑整流,需注意大电流造成的磁饱和
·准饱和电感
使用 B-H 曲线陡升的磁芯材料,用于Mag Amp型开关电源(SMPS)
MODE | 材料名称 | 初始磁导率 | 适用频率 | COST |
---|---|---|---|---|
DM | Iron Power | 5 ~ 82 | ~ 100MHZ | 低价 ↓ 高价 |
Kool MU | 60 ~ 125 | ~ 1MHZ | ||
Sendust | 26 ~ 125 | ~ 2MHZ | ||
High Flux | 14 ~ 160 | ~ 1MHZ | ||
MPP | 14 ~ 550 | ~ 1MHZ | ||
Amorphous (Iron-base) | 5,000 ~ 10,000 | ~ 0.5MHZ | ||
CM | Ferrite(Mn-Zn) | 750 ~ 15,000 | ~ 2MHZ | 低价 ↓ 高价 |
Ferrite(Ni-Zn) | 10 ~ 1,500 | ~ 100MHZ | ||
Amorphous (Cobatt-base) | 60,000 ~ 100,000 | ~ 0.5MHZ | ||
Finement | 30,000 ~ 50,000 | ~ 0.5MHZ |
·磁导率↑、电感↓、DC偏置↓:适用于共模(COMMON)
·初始磁导率↓:适用于高频
·初始磁导率↓:适用于低频
·线圈的适用频率取决于磁性材料的阻抗
线圈的绕线方式对于决定电感器的特性、电流值和使用频率非常重要,主要有以下几种
- 稀疏单层绕线
- 密集单层绕线
- 多层绕线
- 分段绕线
- 两线合并为一体的绕线法
·磁导率(Permeability)
决定磁性材料特性的最重要术语,受材料属性、场强、频率、温度等影响,无单位。一般定义为磁性材料中磁通密度与磁场强度之比。
·磁通(B : Wb, ψ)
从N极向S极方向作用的磁力称为磁力线,其集合称为磁通。
·磁通密度(Gauss, : Wb/㎡)
穿过单位面积(垂直方向)的磁力线总数。例如:导体中流过电流i,导线长度为l,所受力F为 F(N)=i(A)×B×l(M), B=F/i×l[Am][T]
·磁场强度(H : AT/m, Oe)
磁力线所存在的空间为磁场。若在磁场内某点放置单位磁极,则其所受磁力即为该点的磁场强度。
·饱和磁通密度(Bs : m/T)
当磁场强度达到某一数值后磁通密度不再增加的点。Bs值越高,越能控制高电压。
·居里温度(Tc : ℃)
磁芯从铁磁性转为顺磁性的临界温度。以 μmax 的80%与20%连线后μ=1的交点温度为标准,是选择磁芯时的重要因素。
·Q
值 在线圈中通电后,理论上需存储1/2 U²的能量,但因磁芯和导线损耗导致储能能力下降。Q值大因绕线电阻小,但随着频率升高,因趋肤效应与绕线电容影响,Q值降低。
·电感系数
用于根据磁芯形状(环形、E型、U型、Pot型等)预测电感量的标准术语。制造商通常以 值形式提供该数据。