磁珠及其在开关电源中的应用

磁珠及其在开关电源中的应用

1 引言
　　由于电磁兼容（EMC）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（EMC）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（EMC）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（EMC）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，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升
高而增加，但是在不