電容和電感區(qū)別(編輯修改稿)
2025-09-01 10:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 抑制共模干擾的能力。共模電感鐵芯供應(yīng)商大多使用阻抗（或者做成器件后的插入損耗）與頻率的關(guān)系表示產(chǎn)品的頻率特性。 材料的導(dǎo)磁率與頻率的關(guān)系比較復(fù)雜。一般地，導(dǎo)磁率實部隨頻率的升高而降低；導(dǎo)磁率虛部開始較低，在某個頻率（稱為截止頻率）有峰值，如何又隨頻率而下降。應(yīng)當(dāng)注意，器件阻抗隨頻率的變化規(guī)律和導(dǎo)磁率的規(guī)律不同，因為阻抗除了決定于導(dǎo)磁率以外，還與頻率有關(guān)。一般地，共模電感的阻抗及其頻率特性決定于鐵芯尺寸、材料特性、線圈匝數(shù)等因素。 納米晶合金的優(yōu)勢 為了得到對共模干擾最佳的抑制效果，共模電感鐵芯必須具有高導(dǎo)磁率、優(yōu)良的頻率特性等。從前絕大多數(shù)采用鐵氧體作為共模電感的鐵芯材料，它具有極佳的頻率特性和低成本的優(yōu)勢。但是，鐵氧體也具有一些無法克服的弱點，例如溫度特性差、飽和磁感低等，在應(yīng)用時受到了一定限制。 近年來，鐵基納米晶合金的出現(xiàn)為共模電感增加了一種優(yōu)良的鐵芯材料。鐵基納米晶合金的制造工藝是：首先用快速凝固技術(shù)制成厚度大約20－30微米的非晶合金薄帶，卷繞成鐵芯后經(jīng)過進(jìn)一步加工形成納米晶。與鐵氧體相比，納米晶合金具有一些獨特的優(yōu)勢： ? 高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度：，是鐵氧體的兩倍以上。作為共模電感鐵芯，一個重要的原則是鐵芯不能磁化到飽和，否則電感量急劇降低。而在實際應(yīng)用中，有不少場合的干擾強(qiáng)度較大（例如大功率變頻電機(jī)），如果用普通的鐵氧體作為共模電感，鐵芯存在飽和的可能性，不能保證大強(qiáng)度干擾下的噪聲抑制效果。由于納米晶合金的高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，其抗飽和特性無疑明顯優(yōu)于鐵氧體，使得納米晶合金非常適用于抗大電流強(qiáng)干擾的場合。 ? 高初始導(dǎo)磁率：納米晶合金的初始導(dǎo)磁率可達(dá)10萬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵氧體，因此用納米晶合金制造的共模電感在低磁場下具有大的阻抗和插入損耗，對弱干擾具有極好的抑制作用。這對于要求極小泄漏電流的抗弱干擾共模濾波器尤其適用。在某些特定場合（如醫(yī)療設(shè)備），設(shè)備通過對地電容（如人體）造成泄漏電流，容易形成共模干擾，而設(shè)備本身又對此要求極嚴(yán)。此時使用高導(dǎo)磁率的納米晶合金制造共模電感可能是最佳選擇。此外，納米晶合金的高導(dǎo)磁率可以減少線圈匝數(shù)，降低寄生電容等分布參數(shù)，因而將由于分布參數(shù)引起的在插入損耗譜上的共振峰頻率提高。同時，納米晶鐵芯的高導(dǎo)磁率使得共模電感具有更高的電感量和阻抗值，或者在同等電感量的前提下縮小鐵芯的體積。 ? 卓越的溫度穩(wěn)定性：鐵基納米晶合金的居里溫度高達(dá)570oC以上。在有較大溫度波動的情況下，納米晶合金的性能變化率明顯低于鐵氧體，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，而且性能的變化接近于線性。一般地，納米晶合金在－50oC130oC的溫度區(qū)間內(nèi)，主要磁性能的變化率在10%以內(nèi)。相比之下，鐵氧體的居里溫度一般在250oC以下，磁性能變化率有時達(dá)到100%以上，而且呈非線性，不易補(bǔ)償。納米晶合金的這種溫度穩(wěn)定性結(jié)合其特有的低損耗特性，為器件設(shè)計者提供了寬松的溫度條件。 ? 靈活的頻率特性：通過不同的制造工藝，納米晶鐵芯可以獲得不同的頻率特性，配合適當(dāng)?shù)木€圈匝數(shù)可以得到不同的阻抗特性，滿足不同波段的濾波要求，而其阻抗值大大高于鐵氧體。應(yīng)該指出，任何濾波器都不能指望用一種鐵芯材料就可以實現(xiàn)整個頻率范圍的噪聲抑制，而是應(yīng)根據(jù)濾波器要求的濾波頻段來選擇不同的鐵芯材料、尺寸和匝數(shù)等。與鐵氧體相比，納米晶合金可以更加靈活地通過調(diào)整工藝來得到所需要的頻率特性。 鐵基納米晶合金自二十世紀(jì)八十年代末開發(fā)以來，已經(jīng)在開關(guān)電源變壓器、互感器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于納米晶合金的高導(dǎo)磁率、高飽和磁感、靈活可調(diào)的頻率特性等優(yōu)勢，在抗共模干擾濾波器等領(lǐng)域也越來越受到重視。國外已經(jīng)存在可以大批量供應(yīng)的鐵基納米晶合金共模電感鐵芯。隨著人們對納米晶合金認(rèn)識的逐漸加深，可以預(yù)計它們制造的共模電感在國內(nèi)的應(yīng)用前景將越來越廣闊。 一、初識共模電感 共模電感（Common mode Choke），也叫共模扼流圈，常用于電腦的開關(guān)電源中過濾共模的電磁干擾信號。在板卡設(shè)計中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號線產(chǎn)生的電磁波向外輻射發(fā)射。 各種CMC 小知識：EMI（Electro Magnetic Interference，電磁干擾） 計算機(jī)內(nèi)部的主板上混合了各種高頻電路、數(shù)字電路和模擬電路，它們工作時會產(chǎn)生大量高頻電磁波互相干擾，這就是EMI。EMI還會通過主板布線或外接線纜向外發(fā)射，造成電磁輻
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