滤波电感在电源抗干扰中的应用
曲线IV是外国专门用于抗共模干扰用的电感磁芯（Mn－Zn铁氧体），与国产铁氧体相比较，在低频段100Hz～10000Hz，由于材料本身电阻率高，交流等效电阻小，说明在这个频段干扰信号损耗很小，电流中主要以感抗起主要作用，可见铁氧体材料对低频干扰信号没有一点抑制作用，而超微晶和1J插件电感器851材料由于材料电阻率比较低，随频率的增加损耗也增加，可以看出磁芯涡流损耗引起的等效电阻R比铁氧体大得多。在10kHz～100kHz的频段R不断增加，对该频段的干扰信号的抑制也不断增强，其中1J851和超微晶材料对干扰信号抑制衰减最大而铁氧体则很小。这对于线性滤波器来说，工作频率在50Hz～60Hz或400Hz～800Hz的电源要消除或衰减频率小于10kHz的干扰信号，最好选用金属磁性材料（或非晶超微晶)。而铁氧体在这个频段对干扰信号的吸收显然没
图4不同磁粉芯的阻抗随频率变化曲线
有金属磁性材料好。当在频段100kHz～1MHz附近，铁氧体材料R急增而金属磁性材料和超微晶仍然平稳上升，在1MHz时进口铁氧体达到峰值，R最大，1J851次之。而国产铁氧体居第3位,超微晶其峰值则在7MHz附近，变化却比较模压电感器平缓。从曲线变化可以看出铁氧体虽然吸收的峰值在1MHz附近，但吸收区比较狭窄，而金属磁性材料吸收区比较宽，故不同材料对不同频率的吸收敏感性不一样。所以制造共模滤波器时选用的电感材料一定要根据电路要求的抑制频段范围来选择电感材料，这是非常重要的。同时从表2与图3曲线对比说明并不是电感量越高越好，而应考模压电感虑它的电参数，更不能用增加线圈匝数来增加电感。因为这样会增加高频寄生电容。
（2）差模滤波电感材料的选择与共模滤波电感完全不同，因为电感与负载是串联，输入电流或输出电流直接通过电感磁芯，其交流（直流）电流很大，当然不能用高磁导率的材料。为了适应差模抗干扰滤波器的电感磁芯的需要，最初采用铁氧体或金属磁性材料开气隙增加退磁场方法，降低磁导率，增加磁芯抗饱和能力。但这对用于电源输入端的交变电流抗干扰滤波显然是很不恰当的。不仅在开气隙处有很强的交变漏磁场引起的很大辐射干扰外，还在气隙断口处产生局部的损耗而发热，导致铁氧体磁性恶化甚至消失。因为铁氧体居里温度为200℃，在此温度附近μ0降低至零，此时已失去滤波作用。再者由于磁致伸缩在气隙处产生新的机械噪声，污染环境。为此人们采用新颖的复合磁粉芯。这是目前最理想的滤波电感材料，它是将金属软磁粉末经绝缘包裹压制退火而成，它相当于把一集中的气隙分散成微小孔穴均匀分布在磁芯中，不但材料的抗饱和强度增加，而且磁芯的电阻率比原来增加几个数量级且各向同性，改变了金属磁性材料不能在高频下使用的缺点。这就是在国外所有差模滤波电感都是用磁粉芯，而不用开口铁氧体磁芯的原因。
这里选取各种性能的磁粉芯测量频率－阻抗变化曲线（见图4）。
图中的变化曲线表现出不同磁性能的电感，其阻抗与频率变化并不一样。铁粉芯SF70和55930在干扰频率<2kHz时 阻 抗 基 本 不 变 ， 表 示 没 有 吸 收 作 用 ， 而 SF30在 小 于 60kHz时 对 信 号 也 没 有 吸 收 作 用 。 在 2MHz附 近 吸 收 迅 速 增 强 ， 在 接 近 10MHz时 吸 收 最 强 ， 而 SF70在 100kHz以 后 变 化 不 大 。 可 见 不 同 性 能 的 材 料 对 干 扰 信 号 的 吸 收 频 段 也 不 一 样 。 国 电感器工作原理图内 外 大 量 使 用 的 电 子 调 光 设 备 大 都 采 用 移 相 式 晶 闸 管 调 光 。 在 晶 闸 管 导 通 瞬 间 因 电 流 突 变 会 产 生 大 量 的 高 频 谐 波 而 引 起 的 电 磁 干 扰 ， 不 单 严 重 影 响 音 响 设 备 、 灯 具 、 摄 录 像 等 设 备 ， 还 严 重 干 扰 电 网 系 统模压电感 。 必 须 安 装 抗 干 扰 电 感 （ 美 国 Lee ColorTran,英 国 Lank,日 本 龙 田 社 RDS都 采 用 这 样 方 式 来 抑 制 干 扰 ） 。 为 方 便 起 见 ， 采 用 分 析 电 流 上 升 时 间 tr来 判 断 电 感 磁 芯 的 抗 干 扰 程 度 。 不 同 材 料 的 数 据 如 表 3所 示 。
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