磁環(huán)電感的原理與作用
磁環(huán)電感的作用和原理說(shuō)明：
電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線的內(nèi)部周?chē)a(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí)，其周?chē)怀尸F(xiàn)固定的磁力線，不隨時(shí)間而變化；可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí)，其周?chē)鷮⒊尸F(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律－－－磁生電來(lái)分析，變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時(shí)，此感應(yīng)電勢(shì)要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。磁力線變化來(lái)源于外加交變電源的變化，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類(lèi)似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”，通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間，會(huì)發(fā)生火花，這自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。
總之，當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí)，線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著，致使線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ，稱(chēng)為“自感電動(dòng)勢(shì)”。
由此可見(jiàn)，電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān)。
數(shù)碼設(shè)備傳輸線帶有一根圓柱形的東西。這個(gè)是什么呢？是磁環(huán)，抗干擾磁環(huán)，或者說(shuō)吸收磁環(huán)、鐵氧體磁環(huán)。
為什么要設(shè)置抗干擾磁環(huán)？電腦機(jī)箱內(nèi)的主板、CPU、電源、及IDE數(shù)據(jù)線都工作于很高的頻率狀態(tài)下，所以導(dǎo)致機(jī)箱里存在著大量的空間雜散電磁干擾信號(hào)，而信號(hào)強(qiáng)度也是機(jī)箱外的數(shù)倍至數(shù)十倍！沒(méi)有磁環(huán)的USB線在這個(gè)空間內(nèi)沒(méi)有采取屏蔽措施，那么這些USB線成了很好的天線，接收周?chē)h(huán)境中各種雜亂的高頻信號(hào)，而這些信號(hào)疊加在本來(lái)傳輸?shù)男盘?hào)上，甚至?xí)淖冊(cè)瓉?lái)傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)，容易出現(xiàn)問(wèn)題。 吸收磁環(huán)，又稱(chēng)鐵氧體磁環(huán)，常用于可拆卸的分離時(shí)磁環(huán)，它是電子電路中常用的抗干擾元件，對(duì)于高頻噪聲有很好的抑制作用，一般使用鐵氧體材料(Mn-Zn)制成。磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性，一般在低頻時(shí)阻抗很小，當(dāng)信號(hào)頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高。使正常有用的信號(hào)很好的通過(guò)，又能很好的抑制高頻干擾信號(hào)的通過(guò)，而且成本低廉。
鐵氧體是一種利用高導(dǎo)磁性材料滲合其他一種或多種鎂、鋅、鎳等金屬在2000℃燒聚而成，
在低頻段，鐵氧體抗干擾磁心呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值，不影響數(shù)據(jù)線或信號(hào)線上有用信號(hào)的傳輸。而在高頻段，從10MHz左右開(kāi)始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小，電阻性分量卻迅速增加，當(dāng)有高頻能量穿過(guò)磁性材料時(shí)，電阻性分量會(huì)把這些能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。這樣構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，使高頻噪音信號(hào)有大的衰減，而對(duì)低頻有用信號(hào)的阻抗可以忽略，不影響電路的正常工作。
不同的鐵氧體抑制元件，有不同的較佳抑制頻率范圍。通常磁導(dǎo)率越高，抑制的頻率越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。在體積一定時(shí)，長(zhǎng)而細(xì)的形狀比短而粗的抑制效果好，內(nèi)徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵氧體飽和的問(wèn)題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。
為了提高傳輸速率及穩(wěn)定性，也為了減小傳輸線在傳送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)其他設(shè)備，如聲卡的干擾，設(shè)計(jì)了靜電屏蔽層。這個(gè)屏蔽層是由一個(gè)較薄的金屬箔片或者是多股細(xì)銅絲編織成網(wǎng)狀做成，應(yīng)用的是靜電場(chǎng)的表面效應(yīng)原理。也是將數(shù)據(jù)傳送線的外表面包上一層金屬膜，并將這個(gè)屏蔽層與機(jī)箱進(jìn)行接地，可以很好地將數(shù)據(jù)線與空間干擾信號(hào)隔離！磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特牲。在低頻時(shí)阻抗很小，當(dāng)信號(hào)頻率升高后磁環(huán)的阻抗急劇變大。
大家都知道，信號(hào)頻率越高，越輻射出去，而的信號(hào)線都是沒(méi)有屏蔽層的，這些信號(hào)線成了很好的天線，接收周?chē)h(huán)境中各種雜亂的高頻信號(hào)，而這些信號(hào)疊加在傳輸?shù)男盘?hào)上，甚至?xí)淖儌鬏數(shù)挠杏眯盘?hào)，嚴(yán)重干擾電子設(shè)備的正常工作，降低電子設(shè)備的電磁干擾(EM)已經(jīng)是考慮的問(wèn)題。在磁環(huán)作用下，即使正常有用的信號(hào)順利地通過(guò)，又能很好地抑制高頻于擾信號(hào)，而且成本低廉。
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電路中磁環(huán)電感分為幾種材料？
1、磁環(huán)的型號(hào)是各制造商命名的，不存在行業(yè)或其他標(biāo)準(zhǔn)，因此，這個(gè)型號(hào)可能存在。
2、材料問(wèn)題。磁環(huán)材質(zhì)大致有錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鐵粉三種，分別主要用于功率變壓器、共模濾波器、飽和電感；EMC；高頻電感。
3、電路中的磁環(huán)的作用參考第二點(diǎn)。
4、非晶磁環(huán)，是用非晶材料加工的磁性元件。根據(jù)所用非晶帶材的材質(zhì)不同，可分為鐵基非晶，鈷基非晶等等。根據(jù)材料的形狀，可分為帶材型磁環(huán)和粉末型磁環(huán)。非晶的特點(diǎn)的飽和磁密遠(yuǎn)高于普通鐵氧體和粉末磁芯，但隨著頻率升高，磁導(dǎo)率會(huì)很快下降，一般用于幾十K到上百K的頻帶。
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