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共模電感器件性能與材料性能的關系


  鐵芯材料的頻率特性也是決定器件性能的一個關鍵因素。由于共模干擾具有較寬的頻譜,而鐵芯對共模干擾的阻抗只在某一特定頻段具有大值。所以,為了濾除某個波段的共模干擾,鐵芯頻率特性應使器件的阻抗在該波段與后面的電路具有大的不匹配,以對共模干擾產生夠大的損耗(稱為插入損耗)。對于共模信號而言,共模電感可以等效為電阻和電感的串聯,此時器件的總阻抗為:
  其中:為鐵芯導磁率實部引起的與純電感有關的感抗。
  為鐵芯導磁率虛部引起的與損耗有關的阻抗。L0為空心電感的電感量。
  在實際的共模電感中,XL形成對共模干擾的反射,而XR是由于鐵芯損耗等被吸收消耗的部分。這兩部分都形成了對共模干擾的抑制。因此,共模電感鐵芯的總阻抗代表了器件抑制共模干擾的能力。共模電感鐵芯供應商大多使用阻抗(或者做成器件后的插入損耗)與頻率的關系表示產品的頻率特性。
  材料的導磁率與頻率的關系比較復雜。一般地,導磁率實部隨頻率的升高而降低;導磁率虛部開始較低,在某個頻率(稱為截止頻率)有峰值,如何又隨頻率而下降。應當注意,器件阻抗隨頻率的變化規律和導磁率的規律不同,因為阻抗除了決定于導磁率以外,還與頻率有關。一般地,共模電感的阻抗及其頻率特性決定于鐵芯尺寸、材料特性、線圈匝數等因素。為鐵氧體和鐵基納米晶合金共模電感的的阻抗-頻率關系。



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