铁氧体在电磁兼容设计中的应用

·!!·收稿日期：#$$%&$#&#’。刘天荣：工程师，主要从事电子设备的电磁兼容方面的设计工作。!引言电磁干扰问题能在任何地方出现，而且电磁能量的耦合很难预测，其作用往往有害。形成电磁干扰必须具备三个基本要素，即干扰源、耦合途径、敏感设备。消除三个要素之一就可以有效减少干扰。在实际应用中，要从这三个要素入手进行分析，查清楚干扰源、耦合通道、敏感来自什么地方。这里将集中讨论电磁干扰传输问题，用铁氧体材料（磁环、磁珠等）抑制传输通道上的电磁干扰是一种经济简便而有效的方法，现已广泛应用于计算机等各种军用、民用电子设备中。#铁氧体的特性#(!材料特性铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似。由于颜色为黑灰色，故又称黑磁性瓷。铁氧体的分子结构为)*·+,#*%，其中)*为金属氧化物，通常是)-*或.-*。衡量铁氧体磁性材料性能的参数有磁导率!，饱和磁通密度!，剩磁!#和矫顽力$%等。在电磁兼容设计中，磁导率!和饱和磁通密度!是最重要的参数。磁导率!的定义为磁通密度随磁场强度的变化率，即：!&0!’0$。对于一种磁性材料来说，磁导率!与磁场的大小、频率有关。当铁氧体受到外磁场$时，随着磁场$的增加，磁通密度!增加，当磁场$增加到一定值时，磁通密度!趋于饱和，磁导率!迅速下降并接近空气的导磁率（相对磁导率为!）。#(#阻抗&频率特性当铁氧体元件作用在交流电路时，铁氧体元件是一个有损耗的电感器，其等效电路可视为电感(和损耗电阻)组成的串联电路，电磁兼容铁氧体元件最重要的特性是其阻抗&频率曲线，如图!所示。图!阻抗&频率曲线图由图!可以看出，在低频段（小于!$)/0），阻抗小于!$!，随着频率的增加，由于电阻分量增加而使阻抗增加，电阻逐渐成为主要部分，当频率超过!$$)/0时，阻抗将大于!$$!，这样就构成了一个低通滤波器。低频有用的信号的阻#$$%年第1期通信技术23(14#$$%总第!5!期63778-9:;<93-=>,:?-3@3AB23(!5!4>3<;@@B!其它!铁氧体在电磁兼容设计中的应用刘天荣C中国电子科技集团公司第三十研究所，成都’!$$5!D【摘要】概述了铁氧体的特性，并重点论述了铁氧体抑制元件的应用场合，以及在电磁兼容设计中如何正确地选择及使用铁氧体抑制元件。【关键词】铁氧体电磁干扰电磁兼容阻抗频率!#$%&’$()(*+,--$’,$)’.,/012,3$4)(*+,*-.#/.0C2*(%$E-=<9<8<,3F6G>646?,-AH8’!$$5!D【!53’-&%’】I,H9=:8==<?,:?;J;:<,J9=<9:3FF,JJ9<,9-<?9=K;K,J4;-H,7K?;=90,=<?,;KK@9:;<93-3FF,JJ9<,;==8KKJ,==3J=;=L,@@;=?3L<3:?33=,;-H,7K@3BF,JJ9<,=8KKJ,==3J=KJ3K,J@B9-<?,H,=9A-3F,@,:<J37;A-,<9::37K;<9M9@9<B(【6,78(-93】F,JJ9<,，G)E，G)6，97K,H;-:,，FJ,N8,-:B·!!·抗很小，而对高频信号产生很大的衰减。实际上，铁氧体元件可以看成是随频率变化的电阻器。在低频端，它呈现出非常低的感性阻抗值，不影响电路有用信号的传输，#$%信