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共模电感器件性能与材料性能的关系


  铁芯材料的频率特性也是决定器件性能的一个关键因素。由于共模干扰具有较宽的频谱,而铁芯对共模干扰的阻抗只在某一特定频段具有大值。所以,为了滤除某个波段的共模干扰,铁芯频率特性应使器件的阻抗在该波段与后面的电路具有大的不匹配,以对共模干扰产生够大的损耗(称为插入损耗)。对于共模信号而言,共模电感可以等效为电阻和电感的串联,此时器件的总阻抗为:
  其中:为铁芯导磁率实部引起的与纯电感有关的感抗。
  为铁芯导磁率虚部引起的与损耗有关的阻抗。L0为空心电感的电感量。
  在实际的共模电感中,XL形成对共模干扰的反射,而XR是由于铁芯损耗等被吸收消耗的部分。这两部分都形成了对共模干扰的抑制。因此,共模电感铁芯的总阻抗代表了器件抑制共模干扰的能力。共模电感铁芯供应商大多使用阻抗(或者做成器件后的插入损耗)与频率的关系表示产品的频率特性。
  材料的导磁率与频率的关系比较复杂。一般地,导磁率实部随频率的升高而降低;导磁率虚部开始较低,在某个频率(称为截止频率)有峰值,如何又随频率而下降。应当注意,器件阻抗随频率的变化规律和导磁率的规律不同,因为阻抗除了决定于导磁率以外,还与频率有关。一般地,共模电感的阻抗及其频率特性决定于铁芯尺寸、材料特性、线圈匝数等因素。为铁氧体和铁基纳米晶合金共模电感的的阻抗-频率关系。



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