电感与磁珠的区别与联系

2024-01-30

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电感和磁珠之间的区别:

1.电感器是储能元件,磁珠是能量转换(消耗)装置。电感和磁珠都可以用于滤波,但机理不同。电感滤波将电能转换为磁能,磁能通过两种方式影响电路:一种是将其转换回电能,表现为噪声;一种方式是向外辐射,表现为EMI(电磁干扰)。磁珠将电能转换为热能,不会对电路造成二次干扰。

2.电感器在低频范围内具有良好的滤波性能,但在50MHz以上的频率范围内滤波性能较差;磁珠利用其电阻元件充分利用高频噪声并将其转化为热能,达到完全消除高频噪声的目的。

从EMC(电磁兼容性)的角度来看,磁珠由于能够将高频噪声转换为热能而具有优异的抗辐射性。它们是常用的抗EMI设备,如用户接口信号线滤波和单板高速时钟设备的电源滤波。

当低通滤波器由电感器和电容器组成时,电感器与电容器的组合可能导致自激,因为它们都是能量存储设备;磁珠是一种耗能设备,与电容器一起工作时不会产生自激。

5.电源中使用的电感器的额定电流相对较大,因此,电感器通常用于需要通过高电流的电源电路,如电源模块滤波;磁珠通常只用于芯片级功率滤波(然而,市场上已经出现了高额定电流磁珠)。

磁珠和电感器都具有直流电阻,并且与具有相同滤波性能的电感器相比,磁珠的直流电阻更小。因此,当用于功率滤波时,磁珠上的电压降较小。

当用于滤波时,电感器的工作电流小于额定电流。否则,电感器可能不会损坏,但电感值可能会偏离。

电感和磁珠之间的相似之处:

1.额定电流。当电感器的额定电流超过其额定电流时,电感值会迅速降低,但电感器装置可能不会损坏;当磁珠的工作电流超过其额定电流时,会对磁珠造成损坏。

2.直流电阻。当用于电力线时,线路上有一定量的电流。如果电感器或磁珠本身的直流电阻很大,就会产生一定的电压降。因此,在选择过程中,需要选择具有低直流电阻的器件。

3.频率特性曲线。电感器和磁珠的制造商信息附有设备频率特性曲线。在选择过程中,有必要仔细参考这些曲线来选择合适的设备。使用时,请注意其谐振频率。

磁珠的选型

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根据磁珠的阻抗特性曲线,在转换频率点以下,磁珠反映电感,在转换频点以上,磁珠体现电阻。

电感的作用是反射噪声,而电阻的作用是吸收噪声并将其转化为热能。因此,转换点所在的频率越高,表现出电感的磁珠的带宽就越宽,并且它们吸收低频噪声的能力就越弱;转换点所在的频率越低,磁珠反映其电阻的频带就越宽,并且它们吸收低频噪声的能力就越强。

在选择磁珠时,有必要清楚电路上的信号和噪声的频带。所选用的磁珠应满足以下要求:电路噪声的频带大于磁珠转换点的频率,使磁珠能够吸收噪声而不是反射噪声;电路信号的频带应当与磁珠的转换频率一样小,以防止有效信号被磁珠衰减。