東莞貼片電感之共模電感磁芯怎么選擇

大家都知道共模電感常用于電腦的開關電源中過濾共模的電磁干擾信號。首先，噪聲是由開關電源的單位基頻所產生的，再加上高頻諧波。也就是表示噪聲在10KHz到50MHz范圍內都會存在。為此，電感必須有更寬的頻率范圍內存在高阻抗特性。共模電感的總阻抗由兩部分組成：串聯感抗（Xs)和串聯電阻（Rs)。在低頻時，阻抗呈感抗特性。但隨著頻率的增加，有效磁導率下降，感抗亦在下降。（見圖3）由串聯感抗（Xs)和串聯電阻（Rs)的相互作用，在整個頻寬內產生一可接受的阻抗（Zs)。那么它的磁芯該怎么選擇呢？

對于大多數產品來講，共模電感的磁芯都選用鐵氧體（鎳鋅系和錳鋅系）。鎳鋅系磁芯的特點是具有較低的初磁導率，但在非常高的頻率（大于100MHz)時，仍能保持初磁導率。而錳鋅系則恰恰相反，其具有很高的初磁導率，但在頻率很低（20KHz)時，磁導率可能會衰減。由于鎳鋅系磁芯有很低的初磁導率，所以在低頻時，不可產生高阻抗特性。然而錳鋅系磁芯在低頻時，能提供非常高的阻抗特性，且非常適用于10KHz到50MHz的抗電磁干擾。基于此，本文只集中討論錳鋅系磁芯。

錳鋅系磁芯有很多種形狀：環形，E形，罐形，RM形及EP形等等。但對于大多數共模電感都是使用環形磁芯。主要是有以下兩種好處：

第一：環形磁芯比較便宜。因為環形只有一個就可制作，而其他形狀的磁芯必須有一對才能構成共模電感所需，且在成型時，因考慮兩磁芯的配對問題，還須增加研磨工序（如鏡面磁芯）才能得到較高的磁導率。對于環形磁芯卻不需如此。

第二：與其它形狀磁芯相比環形磁芯有較高的有效磁導率。因為兩配對磁芯在裝配時，無論怎樣作業都不可消除氣隙的現象，故有效磁導率比只有單一封閉形磁芯要低。

環形磁芯有一缺點：繞線成本較高。因其他形狀磁芯有一配套線架在使用，繞線都可以機器作業，而環形磁芯只可以手工作業或機器（速度較低）作業。但通常情況下，共模電感圈數較少（小于30圈），故繞線成本比較少。

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