[龙腾原创]磁芯的滤波机理是什么？

要谈滤波，就要了解磁芯材料的特性！
——作为EMC工程师，我们经常使用的磁芯材料是锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、非晶或纳米晶磁芯

首先，谈谈铁氧体磁芯：
铁氧体磁芯是铁的氧化物和多种其他粉末状金属（通常是锰、锌、镍和钴），放在一起，经挤压和一定时间的高温烧结后形成的陶瓷晶体。
铁氧体材料的电磁性能与添加的金属成份，以及烧结过程中的时间、温度和气氛有关。
对射频干扰抑制材料，不仅要求它有很高的磁导率（有大的电感），而且还要求它有大的损耗（后者等效为一个高损耗的电阻）。这样一来，射频干扰抑制用的铁氧体材料所拥有的高电感和高电阻特性保证了它对高频干扰所起的阻挡和衰减作用。对于这种专门用于抑制射频干扰的铁氧体磁芯我们有时也称它为抗干扰磁芯，或EMI磁芯。
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从上可知，锰锌铁氧体、镍锌铁氧体的滤波范围，由于磁芯材质的不同，差异很大。一个滤波1MHZ的干扰，另一个滤波100MHZ左右的干扰。
——但是它们的滤波机理到底是什么呢？

不同的铁氧体材料有不同的最佳抑制频率范围，它与磁导率有关。材料的磁导率越高，最佳衰减频率就越低；相反，材料的磁导率越低，衰减频率就越高。所以锰锌铁氧体比较适合于用在低频（例如20MHz或更低频率）的场合；
而镍锌铁氧体比较适用在高频（ 例如25MHz～200MHz，或更高频率）的场合。在有直流或低频交流电流偏流的情况，要考虑到抑制性能的下降和饱和现象，应尽量用磁导率低的材料。

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铁氧体抗干扰磁芯的工作原理
铁氧体材料的阻抗由两部分串联组成：1) 感抗XLS；2) 等效损耗电阻RS。这两者都和频率有关，见图中所示。
低频时；磁芯的阻抗主要是感抗（镍锌铁氧体在低频的导磁率极低，基低频滤波效果极差，不如非晶磁芯与锰锌铁氧体），它与材料的导磁率有关，干扰信号大部分被反射掉（非晶、锰锌铁氧体主要依靠电感滤波）；随频率升高，导磁率迅速下降，平抑了感抗增长势头（甚至出现了感抗减少的情况）。但高
频下的铁损明显增加，使总阻抗Z（为XLS*XLS+RS*RS)开平方）继续攀升，此时铁损
成为阻抗主要成份，干扰信号被吸收掉（不是反射）。

铁氧体磁芯的等效电路见图中所示，若磁芯使用前后在ZL上的电压分别为E1和E2，则磁芯对干扰的衰减作用为A=20lg（E1/E2）=20lg（ZS+Z+ZL）/(ZS+ZL)此式表明，信号源内阻ZS与负载阻抗ZL之和越小，而铁氧体磁芯的等效阻抗Z越大，则铁氧体磁芯对高频干扰的抑制作用越好。

普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的，它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源，所以这类滤波器又叫反射滤波器。
当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时，就会有一部分能量被反射回信号源，造成干扰电平的增强。为解
决这一弊病，可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套，利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗，把高频成分转化为热损耗。
因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用，所以有时也称之为吸收滤波器。不同的铁氧体抑制元件，有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制的频率就越低。
此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。

利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗，把高频成分转化为热损耗。
——是磁滞效应、还是涡流损耗？

兄弟高产，应改名：化一为N
孩子真的还是生一个好哇，力薄