引言：

本文是EUTTEST 整理编写的 EMC 整改常用器件的第三部分内容，铁氧体磁环或磁珠可用于IO线缆、AC及DC电源线、PCB板上的所有连接线。铁氧体磁环或磁珠都是由铁氧体制成，所以我们先来了解下铁氧体的制作工艺及磁导率等相关概念介绍。

铁氧体的磁导率和磁通密度：

铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

  • 真空状态下的磁导率μ0=4π * 10^(-7) H/m;
  • 各种材料的相对磁导率μr=μ/μ0；

如果把常见的铁氧体磁介质分类，我们把 μr＞1的叫顺磁质；把 μr＜1的叫抗磁质； μr远大于1的叫铁磁质。顺磁质和抗磁质的μr趋于1（相对铁磁质来说）。

  • 常见的顺磁质：氧、铝、钨、铂、铬
  • 常见的抗磁质：氮、水、铜、银、金
  • 常见的铁磁质：铁、钴、镍

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率的函数。

例如磁导率为850的铁氧体，在10MHz时阻抗小于10Ω，而超过l00MHz后阻抗大于100Ω，使高频干扰大大衰减。这样，就构成了一个低通滤波器。低频时R很小，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制；高频时R增大，电磁干扰被吸收并转换成热能。

铁氧体的饱和电流：

另外，当理解了磁导率和磁通密度后，我们还需要关注铁氧体的饱和电流，密切注意使用时不应该超过元件的饱和电流最大值。

铁氧体磁环或磁珠的饱和电流

铁氧体磁环或磁珠的饱和电流

  • I sat是铁氧体的饱和电流。
  • Bs是铁氧体的饱和磁通密度。
  • A 是铁氧体的横截面积。
  • μ 是铁氧体的磁导率。
  • l是铁氧体的平均环路长度

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。例如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

扩展阅读：两种抑制EMI干扰的有效方法。

磁环或磁珠简介：

磁环或磁珠等铁氧体元件可以抑制高频噪声，通常由铁、镍、锌等铁磁质氧化物混合制作而成，所以我们也可以叫它们铁氧体磁珠或磁环。因为这些材料有较高的磁导率且等效电阻非常高，所以它们可以串联在PCB的信号线或电源线上。另外，为了避免外部EMI干扰到整改测试结果，我们建议将被测PCB和所有铁氧体元件放到ESA1 set 开发屏蔽罩内测试。

将铁氧体磁环或磁珠串联在PCB的信号线或电源线上

将铁氧体磁环或磁珠串联在PCB的信号线或电源线上

从以下随频率变化的阻抗特性图得知，当射频电流流过磁珠时，低频电流可以直接通过铁氧体元件，但是高频电流就会因为高频阻抗特性而被损耗并通过热量散发出去。

磁环或磁珠等铁氧体元件随频率变化的阻抗特性图

磁环或磁珠等铁氧体元件随频率变化的阻抗特性图

如何选择正确的铁氧体元件抑制EMC干扰？

我们首先应该完成标准的传导或辐射测试，并得到一个测试结果；然后增加铁氧体磁环或磁珠，然后再次执行标准的EMC测试，再次得到一个测试结果，最后对比两个测试结果的差异性来查看是否整改有效。

增加铁氧体磁环或磁珠的前后测试结果对比图

增加铁氧体磁环或磁珠的前后测试结果对比图

这里有一些经验介绍，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。 铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入／输出电路，则应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。 安装时还应当注意，铁氧体元件易破碎，应采取可靠的固定措施。

结语：

此外还有很多种的元器件可以用于EMC整改，您可以点击以下链接查看更多信息。