磁珠在電路中也是用得非常多的，下面是一些經(jīng)常會(huì)看到的知識(shí)點(diǎn)，或者說是經(jīng)驗(yàn)吧。

 

①電感的單位是亨 H，磁珠的單位是歐姆Ω

②電感是儲(chǔ)存能量的，磁珠是通過發(fā)熱來消耗能量的

③磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，多用于信號(hào)回路及 EMC 對(duì)策

 

不知道同志們想過沒有，這些結(jié)論是怎么來的呢？要理解這些，就需要知道磁珠的工作原理，而知道了磁珠的工作原理，這些也就是理所當(dāng)然的事情了。

 

磁珠的工作原理

 

總的來說，磁珠跟電感的原理基本是一樣的，很多廠家也把磁珠歸為電感一類。那么他們的區(qū)別在哪兒呢？

 

先來看我們使用兩者器件的目的：我們一般使用電感，總希望他是理想電感，損耗越小越好。而我們使用磁珠，就是要利用其損耗，來消掉我們不需要的高頻分量。

 

我們先前有講過電感的損耗，分為銅損和鐵損，銅損指直流導(dǎo)通電阻，一般不會(huì)大。而鐵損就是指磁芯損耗了，主要包括磁滯損耗和渦流損耗。而這兩者主要與磁芯的材質(zhì)種類有關(guān)。下面來看看磁珠是怎么利用磁滯損耗和渦流損耗來工作的。

 

下面是最簡(jiǎn)單的磁珠模型：

電流流過導(dǎo)線，會(huì)產(chǎn)生圍繞導(dǎo)線的環(huán)形磁場(chǎng)，在導(dǎo)線上套上一個(gè)磁導(dǎo)率比較大的磁環(huán)，磁環(huán)內(nèi)部就會(huì)有比較大的環(huán)形磁場(chǎng) B。如果電流是變化的，那么磁場(chǎng) B 也是變化的。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，并且這個(gè)電場(chǎng)是環(huán)形的電場(chǎng)。如上圖所示，會(huì)在紅色截面上產(chǎn)生環(huán)形的電場(chǎng)。這是如果磁環(huán)的電阻率不是無窮大，那么環(huán)形的電場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生環(huán)形的電流，也就是產(chǎn)生熱量了，這個(gè)損耗叫渦流損耗。

 

 

我們實(shí)際中常用的磁珠是上面這種貼片式結(jié)構(gòu)的，一樣也是會(huì)有渦流損耗，道理跟上面差不多。

 

磁滯損耗如何理解呢？

 

磁芯在外磁場(chǎng)的作用下，材料中的一部分與外磁場(chǎng)方向相差不大的磁疇發(fā)生了‘彈性’轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是說當(dāng)外磁場(chǎng)去掉時(shí)，磁疇仍能恢復(fù)原來的方向；而另一部分磁疇要克服磁疇壁的摩擦發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動(dòng)，即當(dāng)外磁場(chǎng)去除時(shí)，磁疇仍保持磁化方向。因此磁化時(shí)，送到磁場(chǎng)的能量包含兩部分：前者轉(zhuǎn)為勢(shì)能，即去掉外磁化電流時(shí)，磁場(chǎng)能量可以返回電路；而后者變?yōu)榭朔Σ潦勾判景l(fā)熱消耗掉，這就是磁滯損耗。

 

 

上圖為典型的磁滯曲線，從前面磁滯損耗的理解來看。剩磁 Br 越小，那么磁疇的剛性轉(zhuǎn)動(dòng)越少，損耗就越小?；蛘哒f磁滯損耗正比于磁滯回線包圍的面積。

 

關(guān)于磁珠的損耗，我請(qǐng)教過相關(guān)電感生產(chǎn)廠家，磁滯損耗占大頭。

 

小結(jié)

 

其實(shí)，上面說的渦流損耗，磁滯損耗，在前幾期講電感，講磁芯時(shí)已經(jīng)介紹過了，電感的損耗也是這些。電感和磁珠，本質(zhì)上沒什么區(qū)別。電感和磁珠的曲線，其實(shí)是差不多的，都是倒“V”型的只不過因?yàn)槭褂媚康牡牟煌?，電感我們一般讓其工作在感性區(qū)域，也就是遠(yuǎn)離諧振頻率的頻段，因此，它的單位是 H。而磁珠工作在阻性區(qū)域，也就是諧振頻率附近，因此他的單位是歐姆。

 

 

或者這么說，電感和磁珠，如果用數(shù)學(xué)公式表示阻抗的話，都是 Z＝R＋jX。

 

電感，工作在 X 遠(yuǎn)大于 R 的頻段，也就是 X 占大頭，此時(shí) X 主要是感抗，那么單位不就是亨了么。既然 X 分量占大頭，R 分量很小，因?yàn)橹挥?R 才能消耗能量，那就主要是儲(chǔ)能的作用了。

 

磁珠，主要工作在 R 大于 X 的頻段，R 占大頭，那么單位不就是歐姆了么。因?yàn)?X 分量占小頭，儲(chǔ)能很少，所以我們說磁珠主要是通過發(fā)熱消耗能量的。