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铁氧体滤波器:类型、特性和应用

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作者Cadence PCB解决方案

关键的外卖

  • 铁氧体滤波器是由铁氧体制成的电子元件，用于抑制和消散高频电噪声。

  • 铁氧体珠的使用可以最大限度地减少EMI的发射和吸收通过电路板内的痕迹。

  • 铁氧体铁芯禁止电缆作为天线，从而防止辐射EMI噪声。

铁氧体磁芯

电缆中插入铁氧体铁芯作为电磁干扰抑制器

铁氧体滤波器是电子系统设计中电磁干扰(EMI)滤波的关键部分。铁氧体磁珠、铁氧体磁芯和铁氧体磁芯电感是铁氧体元件的例子，通常用于电子系统中作为EMI滤波器。铁氧体珠可以作为低通滤波器来阻止高频噪声进入设备，而铁氧体芯则插入电缆中作为EMI抑制器。在电力电子系统中，铁氧体磁芯电感作为铁氧体滤波器来衰减高频谐波。在本文中，我们将讨论设计人员如何在不同的应用中使用各种铁氧体组件进行过滤。

什么是铁氧体滤波器?

大多数电源和电子设备产生电磁噪声．开关电源产生的谐波和通信系统中的噪声都是高频的。这些干扰信号干扰电路中的信号并降低质量。

铁氧体是氧化铁与镍、锌和锰化合物结合的陶瓷化合物。铁氧体滤波器是由铁氧体制成的电子元件，用于抑制和消散高频电噪声。这些滤波器可以有效地衰减电磁电路和设备中的EMI。

铁氧体珠，铁氧体磁芯，和铁氧体磁芯电感都是例子铁氧体过滤器．铁氧体珠或环通常用于电子电路的滤波目的。它们被用作低通滤波器，以阻止高频信号进入电路。铁氧体铁芯或铁氧体套筒常用于抑制电磁干扰在电缆。类似地，铁氧体磁芯电感在开关电源转换器中用作滤波器。让我们在接下来的章节中仔细研究一下铁氧体珠状滤波器、铁氧体磁芯和铁氧体磁芯电感滤波器。

铁氧体磁珠

铁氧体磁珠是铁氧体电感器，电感值低，寄生电容小。它们更像是一个有耗电感器，并且没有不必要的共振。铁氧体磁珠提供低品质因数和高自共振频率。在射频(RF)或甚高频(VHF)范围内，铁氧体珠提供高阻抗。在高频应用，铁氧体珠更像电感相比线圈电感，提供铁氧体珠的谐振频率大于系统频率。当谐振频率更接近于信号或系统频率时，铁氧体珠以热的形式消耗能量，就像电阻器一样。由铁氧体珠提供的热能形式的功率损失消除了电路中的EMI噪声。

铁氧体微珠的主要应用之一是在高速pcb中降低电磁干扰。在高频时，PCB走线就像天线一样。铁氧体珠的使用可以最大限度地减少EMI的发射和吸收通过在电路板内的痕迹。

铁氧体磁芯

电缆容易受到电磁干扰噪音的影响。如果没有正确安装和屏蔽，电缆就会成为电气噪声和高压尖峰的来源。如果没有保护，电压峰值和EMI会损坏硬件或导致连接的电路或设备故障。安装铁氧体滤波器可以屏蔽电缆免受电磁干扰。根据铁氧体滤芯的类型以及安装的时间和位置，铁氧体滤芯的有效性有所不同。铁氧体磁芯禁止电缆充当天线，从而防止它们辐射EMI噪声。铁氧体磁芯通常用作电缆屏蔽或电缆EMI抑制器，因为它们提供了具有成本效益的滤波。

铁氧体磁芯电感滤波器

开关电源变换器中的噪声分为共模噪声和微分噪声。为了抑制开关电源变换器中产生的噪声或EMI，电感和电容器被用来形成LC滤波器。滤波器电感的设计对于实现LC滤波器所需的滤波器衰减特性是很重要的。电感设计中使用的磁性或磁芯材料在提供所需的滤波器衰减特性方面非常重要。

当共模或差模滤波器电感器中使用的线圈缠绕在铁氧体磁芯上时，它们被称为铁氧体磁芯电感器。铁氧体磁芯电感是非常有效的，当用作滤波器电感。它们在滤除信号中的高频尖峰和EMI方面非常出色，提高了转换器输出的质量及其性能。各种形状铁氧体磁芯的可用性以及相对较低的成本和低损耗使铁氧体磁芯电感在开关电源转换器滤波应用中很受欢迎。

铁氧体过滤器的选择取决于它将要安装的位置。为了抑制通过PCB线传输的噪声，铁氧体珠是最好的滤波器。对于电缆电磁干扰抑制，铁氧体磁芯工作得很好。对于给定应用程序中的特定筛选需求，您可能会发现多个选项。使用Cadence的PCB设计和分析软件，您可以使用不同的滤波器选项设计、模拟和分析电路，并找到最佳的工作方式。

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