磁珠的选型以及在开关电源中的应用

磁珠的选型以及在开关电源中的应用
磁珠的选型以及在开关电源中的应用
1 引言
由于电磁兼容的迫切要求， 电磁干扰 (EMI)
抑制元件获得了广泛的应用。然而实际应用中的电磁兼容问题十分复杂，单单依靠理论
知识是完全不够的，它更依赖于广大电子工程师的实际经验。为了更好地解决电子产品
的 电磁兼容性 这一问题，还要考虑接地、电路与 PCB 板设计、 电缆
设计、屏蔽设计等问题 [1][2] 。本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在
开关电源
电磁兼容设计中的重要性与应用，以期为设计者在设计新产品时提供必要的参考。
2 磁珠及其工作原理
磁珠的主要原料为铁氧体，铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料，铁氧体材料
为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰
黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用
于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率
，它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常
应用于高频情况，因为在低频时它们主要呈现电感特性，使得损耗很
小。在高频情况下，它们主要呈现电抗特性并且随频率改变。实际应用中，铁氧体材料
是作为 射频 电路的高
频衰减器使用的。实际上，铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻
被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消
耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由它的电阻特性决定的。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度。磁导率
可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增
加而增加。因此它的等效电路为由电感 L 和电阻 R 组成的串联电路，如图 1
所示，电感 L 和电阻 R
都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时，