中心議題：

• 磁珠和電感的區別
  
• 如何為抑製電磁幹擾和電磁屏蔽選擇合適參數的磁珠
  

解決方案：

• 磁珠主要用來對高頻幹擾信號進行抑製
• 對於較低頻率，比如抑製1MHz的幹擾可以選用感值相對較小的電感
• 要求供應商提供磁芯工作頻率與有效導磁率的測試數據，以計算磁珠在具體頻率的電感值
• 讓一雙導線從磁珠中間穿過實現電磁屏蔽功能

在電子元件技術網上我擔任專家的電子係統的電路保護和電磁兼容專家論壇裏
，有網友提出問題
，問：磁珠和電感在解決EMI和EMC問題方麵的作用？下麵我專門撰文回答一下。
                                                                                                     ——陶顯芳
網友問題：
磁珠和電感在解決EMI和EMC方麵的作用有何區別，各有何特點
，是不是使用磁珠的效果會更好一點呢
？

回答如下：
從原理上來說，磁珠可等效成一個電感

，所以磁珠在EMI和EMC電路中就相當於一個抑製電感的作用，主要是對高頻傳導幹擾信號進行抑製。

磁珠可等效成一個電感，但這個等效電感與電感線圈是有區別的，磁珠與電感線圈的最大區別就是，電感線圈有分布電容。因此，電感線圈就相當於一個電感與一個分布電容並聯。如圖1所示。圖1中，LX為電感線圈的等效電感（理想電感）
，RX為線圈的等效電阻
，CX為電感的分布電容。


理(li)論(lun)上(shang)對(dui)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)抑(yi)製(zhi)，要(yao)求(qiu)抑(yi)製(zhi)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)
，但(dan)對(dui)於(yu)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)來(lai)說(shuo)，電(dian)感(gan)量(liang)越(yue)大(da)，則(ze)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)也(ye)越(yue)大(da)
，兩(liang)者(zhe)的(de)作(zuo)用(yong)將(jiang)會(hui)互(hu)相(xiang)抵(di)消(xiao)。


圖2shiputongdianganxianquandezukangyupinlvdeguanxitu
，youtuzhongkeyikanchu
，dianganxianquandezukangkaishideshihoushisuizhepinlvshenggaoerzengdade，dandangtadezukangzengdadaozuidazhiyihou
，zukangfanersuizhepinlvshenggaoerxunsuxiajiang，zheshiyinweibinglianfenbudianrongdezuoyong。dangzukangzengdaozuidazhidedifang，jiushidianganxianquandefenbudianrongyudengxiaodianganchanshengbinglianxiezhendedifang。tuzhong，L1 > L2 > L3，由此可知電感線圈的電感量越大，其諧振頻率就越低。從圖2中可以看出
，如果要對頻率為1MHz的幹擾信號進行抑製，選用L1倒不如選用L3，因為L3的電感量要比L1小十幾倍，因此L3的成本也要比L1低很多。

如果我們還要對抑製頻率進一步提高，那麼我們最後選用的電感線圈就隻好是它的最小極限值，隻有1圈或不到1圈了。磁珠，即穿心電感，就是一個匝數小於1圈的電感線圈。但穿心電感比單圈電感線圈的分布電容小好幾倍到幾十倍，因此
，穿心電感比單圈電感線圈的工作頻率更高。

chuanxindiangandedianganliangyibandoubijiaoxiao
，dayuezaijiweihengdaojishiweihengzhijian
，dianganliangdaxiaoyuchuanxindianganzhongdaoxiandedaxiaoyijichangdu，haiyoucizhudejiemianjidouyouguanxi，danyucizhudianganliangguanxizuidadehaiyaosuancizhudexiangduidaocilv 。圖3
、圖4是分別是指導線和穿心電感的原理圖，計算穿心電感時，首先要計算一根圓截麵直導線的電感，然後計算結果乘上磁珠相對導磁率 就可以求出穿心電感的電感量。




lingwai，dangchuanxindiangandegongzuopinlvhengaoshi
，zaicizhutineihaihuichanshengwoliu，zhexiangdangyuchuanxindiangandedaocilvyaojiangdi，cishi
，womenyibandoushiyongyouxiaodaocilv 。有效導磁率 就是在某個工作頻率之下，磁珠的相對導磁率。但由於磁珠的工作頻率都隻是一個範圍

，因此在實際應用中多用平均導磁率 。

在低頻時
，一般磁珠的相對導磁率  都很大（大於100），但在高頻時其有效導磁率 隻有相對導磁率  的幾分之一，甚至幾十分之一。因此
，磁珠也有截止頻率的問題，所謂截止頻率，就是使磁珠的有效導磁率 下降到接近1時的工作頻率fc，此時磁珠已經失去一個電感的作用。一般磁珠的截止頻率fc都在30～300MHz之間
，截止頻率的高低與磁珠的材料有關，一般導磁率越高的磁芯材料，其截止頻率fcfaneryuedi，yinweidipincixincailiaowoliusunhaobijiaoda。shiyongzhezaijinxingdianlushejideshihou，keyaoqiucixincailiaodetigongshangtigongcixingongzuopinlvyuyouxiaodaocilv 的測試數據
，或穿心電感在不同工作頻率之下的曲線圖。圖5是穿心電感的頻率曲線圖。


cizhulingyigeyongtujiushiyonglaizuodiancipingbi，tadediancipingbixiaoguobipingbixiandepingbixiaoguohaiyaohao，zheshiyibanrenbutaizhuyide。qishiyongfangfajiushirangyishuangdaoxiancongcizhuzhongjianchuanguo，namedangyoudianliucongshuangdaoxianzhongliuguoshi
，qichanshengdecichangjiangdabufenjizhongzaicizhutinei
，cichangbuhuizaixiangwaifushe
；由you於yu磁ci場chang在zai磁ci珠zhu體ti內nei會hui產chan生sheng渦wo流liu，渦wo流liu產chan生sheng電dian力li線xian的de方fang向xiang與yu導dao體ti表biao麵mian電dian力li線xian的de方fang向xiang正zheng好hao相xiang反fan，互hu相xiang可ke以yi抵di消xiao，因yin此ci，磁ci珠zhu對dui於yu電dian場chang同tong樣yang有you屏ping蔽bi作zuo用yong，即ji：磁珠對導體中的電磁場有很強的屏蔽作用。

使(shi)用(yong)磁(ci)珠(zhu)進(jin)行(xing)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)的(de)優(you)點(dian)是(shi)磁(ci)珠(zhu)不(bu)用(yong)接(jie)地(di)
，可(ke)以(yi)免(mian)去(qu)屏(ping)蔽(bi)線(xian)要(yao)求(qiu)接(jie)地(di)的(de)麻(ma)煩(fan)。用(yong)磁(ci)珠(zhu)作(zuo)為(wei)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)，對(dui)於(yu)雙(shuang)導(dao)線(xian)來(lai)說(shuo)

，還(hai)相(xiang)當(dang)於(yu)在(zai)線(xian)路(lu)中(zhong)接(jie)了(le)一(yi)個(ge)共(gong)模(mo)抑(yi)製(zhi)電(dian)感(gan)，對(dui)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)。

由此可知，電感線圈主要是用於對低頻幹擾信號進行EMI抑製
，而磁珠主要是對高頻幹擾信號進行EMI抑製，因此，對一個頻帶很寬的幹擾信號進行EMI抑製，必須同時采用多個不同性質的電感才會有效。另外，對共模傳導幹擾信號進行EMI抑製
，還要注意抑製電感與Y電容的連接位置。Y電容和抑製電感盡量靠近電源的輸入端，即電源插座的位置，並且高頻電感要盡量靠近Y電容，而Y電容還要盡量靠近與大地連接的地線（三心電源線的地線）

，這對EMI抑製才有效。

附件：
1、圓截麵直導線電感與穿芯電感的計算：
如圖3所示圓截麵直導線
，其電感為：

[H] （1）

其中：
L：圓截麵直導線的電感 [H]
：導線長度 [m]
r：  導線半徑 [m]
：真空導磁率， [H/m]
【說明】 這是在 >> r的條件下的計算公式。當圓截麵直導線的外部有磁珠時，簡稱磁珠，磁珠的電感是圓截麵直導線的電感的 倍， 是磁芯的相對導磁率， ， 為磁芯的導磁率
，也稱絕對導磁率， 是一個無單位的常數

，它很容易通過實際測量來求得。

以上回答，不對請指正！ 陶顯芳 2009-2-17