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電子設(shè)備輻射和泄漏的電磁波嚴重干擾其他電子設(shè)備正常工作,導致設(shè)備功能紊亂、傳輸錯誤。因此降低電子設(shè)備的電磁干擾(EMI)已經(jīng)是必須考慮的問題。

吸收磁環(huán),又稱鐵氧體磁環(huán),簡稱磁環(huán)。它是電子電路中常用的抗干擾元件,對于高頻噪聲有很好的抑制作用,一般使用鐵氧體材料(Mn-Zn)制成。磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性,一般在低頻時阻抗很小,當信號頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高。大家都知道,信號頻率越高,越容易輻射出去(要買優(yōu)質(zhì)的電腦機箱也是要減小電磁泄漏),而一般的信號線都是沒有屏蔽層的,那么這些信號線就成了很好的天線,接收周圍環(huán)境中各種雜亂的高頻信號,而這些信號疊加在本來傳輸?shù)男盘柹?甚至會改變原來傳輸?shù)挠杏眯盘�。那么在磁環(huán)作用下,使正常有用的信號很好的通過,又能很好的抑制高頻干擾信號的通過,而且成本低廉。所以大家在顯示器信號線,USB連接線,甚至高檔鍵盤、鼠標上看的塑料疙瘩型的一體式磁環(huán)就不足為奇了。

將整束電纜穿過一個鐵氧體磁環(huán)就構(gòu)成了一個共模扼流圈,根據(jù)需要,也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多,對頻率較低的干擾抑制效果越好,而對頻率較高的噪聲抑制作用較弱。在實際工程中,要根據(jù)干擾電流的頻率特點來調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù)。通常當干擾信號的頻帶較寬時,可在電纜上套兩個磁環(huán),每個磁環(huán)繞不同的匝數(shù),這樣可以同時抑制高頻干擾和低頻干擾。從共模扼流圈作用的機理上看,其阻抗越大,對干擾抑制效果越明顯。而共模扼流圈的阻抗來自共模電感Lcm=jwLcm,從公式中不難看出,對于一定頻率的噪聲,磁環(huán)的電感越大越好。但實際情況并非如此,因為實際的磁環(huán)上還有寄生電容,它的存在方式是與電感并聯(lián)。當遇到高頻干擾信號時,電容的容抗較小,將磁環(huán)的電感短路,從而使共模扼流圈失去作用。

圖中$的是初級電流的波形,其他兩個是次級電壓波形:

箭頭所指之處就是飽和點,大家可以看到,在到達飽和以后,次級的電壓幾乎降到零了,這就是飽和以后,變壓器就失去耦合的作用了,等于是一組空線圈了!電流在增加,可是感應(yīng)電壓卻幾乎降到0了!

從左向右數(shù)的第一組箭頭所指之處是進入飽和點,大家可以看到$的電流向反方向逐漸增大,進入保護點后,藍色的和綠色的次級線圈的電壓波形幾乎是0了,說明變壓器已經(jīng)沒有耦合了,已經(jīng)進入了飽和區(qū)了,次級沒有電壓,意味著三極管沒有驅(qū)動信號,考問大家一下,這時兩個三極管處于什么狀態(tài)?

結(jié)合波形,做如下假設(shè):1.假設(shè)藍色波形是上管線圈,流向是流出基極;2.假設(shè)綠色波形是下管線圈,流向是流向基極;3.電流向是流向燈管。

第一個拐點:上管開始進入導通,下管開始退出導通。初級線圈電流逐步增大,導入陰極電流趨向反向最大。

第二個拐點:上管徹底進入導通,下管徹底進入截止。初級線圈電流開始正向增大,導入陰極電流已經(jīng)經(jīng)過反向最大值,開始向正向最大過渡。

第三個拐點:上管開始退出導通,下管開始進入導通。初級線圈電流逐步增大,導入陰極電流趨向正向最大。

次圈電流波形中的平滑段是兩管子交替導通的死區(qū)時間。實際情況下,兩個次圈的電流在電流流向定義相同時,波形應(yīng)該是互為反相的。

1、磁環(huán)外觀可在正常光照條件下用目測法檢查。

2、磁環(huán)的外形尺寸用精度為0.02mm的游標卡尺在正常光照條件下進行檢驗。

3、磁環(huán)的綜合因子用"CF-3A型磁環(huán)分選儀"測量,激勵電流設(shè)定為2.5A,頻率40KHz。

4、磁環(huán)的4圈電感量用"YD2810D型LCR數(shù)字電橋"在1 KHz頻率下進行測量。

5、磁環(huán)的感生電動勢用"UI100型高頻功率源"和"UI9720磁性材料動態(tài)分析系統(tǒng)"在規(guī)定條件下,進行測量。

6、磁環(huán)居里點用"YD2810D型LCR數(shù)字電橋"和精密烘箱進行測量。

不同的磁材會有不同的磁導率、不同的溫度特性。其中溫度特性是最重要的，因為一支節(jié)能燈在工作中,磁環(huán)必須經(jīng)歷常溫、高溫(高達 100℃)、低溫,然后在高溫當中恒定工作。但是,不同材料的溫度曲線會有很大的差別,磁導率低的會在前半端呈現(xiàn)得比較平坦,磁導率較高的會顯得比較陡峭;不同的溫度里,飽和磁感應(yīng)強度BS 的變化也會不同,假設(shè)在常溫下 3K 材料的 BS 值為 200,但是在 100℃時BS 值會上升至 300.同樣在常溫下 2.5K 材料的BS 值為200,但是在100℃時BS 值才只有250。 溫度的變化會引起B(yǎng)S 值u、H、HC 的變化;BS 值的變化會引起節(jié)能燈線路工作狀態(tài)的變化;BS 值升高會引起三極管得到的驅(qū)動電流降低。因此，在110V 的線路中,如果選取用了BS 值在高溫時變化比較大的磁環(huán),便會引發(fā)燈在高溫時，關(guān)掉再馬上打開,燈便不能啟動了;燈管兩端燈絲發(fā)紅,因為燈管不能啟動;功率會是額定功率的兩倍。另由于燈管不能正常啟動,兩端燈絲的溫度便會升得很高(將近300℃以上)這樣便會把塑料件燒掉。 若選用了 BS 值隨溫度變化不大的磁環(huán),即磁導率不高的磁環(huán),便可解決上述問題。但磁導率的高和低又有另外一個問題需考慮:就是它的損耗問題，一般磁導率高的象 5K、10K 的磁環(huán),它的損耗都很小,做成成品脈沖變壓器后，因為它的磁路阻抗比較小,延遲時間也比較小，它的輸出波型可以做得很好,但它適應(yīng)上述溫度問題時就顯得力不從心;選用磁導率較低時,它的表面性能雖不及 5K、10K 的好,但它不會出現(xiàn)燈啟動時不能啟動的現(xiàn)象。 江門粉末2.5K磁環(huán)適宜做110V直接驅(qū)動的燈;志通電子3K磁環(huán)適宜做220V的燈。為什么呢?原因是110V 直接驅(qū)動電路容易引發(fā)熱啟動問題;而220V 電路沒有熱啟動問題。江門粉末的磁環(huán)對溫度的干擾變化不大,而 220V 的節(jié)能燈需要在高溫時適當把功率降下來,就需要適當減小三極管的驅(qū)動電流,避免燈在高溫,高壓時燒掉。 假設(shè)溫度升高,三極管的放大倍數(shù)升高,電流升高,燈功率加大。這時就需要把功率適當調(diào)節(jié)下來,選用志通 3K 磁環(huán),它對溫度的升高比較敏感,溫度升高時BS 跟著升高,三極管的驅(qū)動電流減小,燈功率降低，保證溫升和燈功率的矛盾。

一般使用鐵磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性,一般在低頻時阻抗很小,當信號頻率升高磁大家都知道,信號頻率越高,越容易輻射出去(要買優(yōu)質(zhì)的電腦機箱也是要減小電磁泄漏)。而一般的信號線都是沒有屏蔽層的,那么這些信號線就成了很好的天線,接收周圍環(huán)境中各種雜亂的高頻信號,而這些功率電感、磁環(huán)線圈、色環(huán)電感、貼片電感、磁珠電感、變壓器、疊層電感、電子新聞信號疊加在本來傳輸?shù)男盘柹?甚至會改變原來傳輸?shù)挠杏眯盘?那么在磁環(huán)作用下,使正常有用的信號很好的通過,又能很好的抑制高頻干擾信號的通過。