磁環的選型與應用

來源：風陵渡口話EMC 更新時間：2024-07-20 閱讀：

01、磁環的選型

應根據需要抑制的頻率段，來選擇磁環的材質；再根據線徑的粗細選擇合適內徑尺寸的磁環，在相同材質的情況下，需要確定磁環的長度。

磁環材質的選擇

用于線纜濾波的磁環，使用的材質主要有錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、非晶磁環。根據噪聲頻率選擇對應材質的磁環：非晶磁環抑制頻段最低達KHz，錳鋅鐵氧體抑制頻段通常在MHz以上，鎳鋅鐵氧體抑制頻段達到百MHz以上。

【重要知識點】：鐵氧體磁環的磁導率越高，其低頻時的阻抗越大，高頻時的阻抗越小。

磁環尺寸的選擇

磁環的尺寸也是選型過程中需要重點關注，一般來說磁環的直徑和長度需要根據線纜直徑的尺寸和空間大小進行選擇，還要考慮磁環的安裝方式和固定位置等因素。在外觀上選擇“盡量長、盡量厚、內徑盡量小”的磁環，即磁環越長越好，孔徑和所穿過的電纜結合越緊密越好。

【重要知識點】：在有直流或交流偏置的情況下，磁環存在飽和問題，橫截面積越大，越不易飽和。

圖1：夾扣式磁環

圖2：環形磁環

02、磁環的應用場景

磁環被廣泛應用于VGA線纜、AV線纜等高頻模擬信號

磁環的應用場景

圖3：磁環在信號線纜噪聲抑制的應用

【應用說明】磁環應用于高頻VGA線纜，高速HDMI線纜、USB線纜等噪聲干擾的抑制。

圖4：磁環在電源線濾波的應用

【應用說明】磁環應用于AC電源線，DC電源線的共模干擾的抑制。

03、磁環的應用注意事項

磁環濾波效果除受磁環本身的選型影響，還受到磁環的安裝位置、繞線圈數、繞線的方式等影響，磁環是易碎品，使用時需注意防護。

磁環安裝位置

圖5：磁環靠近端口處放置

磁環對部分噪聲頻點具有反射的作用，從而抑制了噪聲頻點通過線纜向外耦合的路徑，磁環安裝時應盡量靠近源頭（線纜的進出口），才能達到最佳的濾波效果。

磁環繞匝的注意事項

圖6：磁環在AC電源線噪聲抑制的應用（繞線5匝）

理論上磁環繞的匝數越多抑制效果越好，實際上寄生電容也隨著匝數的增加而增加，寄生電容降低了磁環的高頻抑制效果。磁環用于抑制低頻干擾，建議繞2-3匝，利用感量來抑制噪聲干擾；磁環用于抑制高頻干擾，磁環盡可能的不繞線，直接將磁環卡在線纜上，可選用長度較長的磁環。

圖7：磁環在DVI線纜噪聲抑制的應用（磁環卡在線纜）

【磁環繞匝的注意事項說明】

對于信號線纜噪聲濾波，磁環通常不繞匝，選用磁環內徑與線纜直徑穩合的，磁環的長度較長的抑制效果更好。對于電源線噪聲濾波，磁環通常繞2-5匝，通常濾波效果較好，磁環選用壁厚的效果要優于壁薄的。

用于3Pin（L/N+PE地線） AC電源濾波時，應根據噪聲頻點選擇L、N線單獨
繞磁環、PE地線單獨繞磁環、L、N線+PE地線一起繞磁環的方式。
抑制150KHz-30MHz頻段是L、N線單獨繞磁環的方式，且磁環材質優選非晶磁
環，次選錳鋅鐵氧體磁環；抑制150KHz-30MHz頻段有時選擇PE地線單獨繞磁
環的方式，根據干擾頻點設定繞制圈數。
對于30MHz以上的頻點通常采用L、N線單獨繞磁環，磁環材質優選錳鋅鐵氧
體，一般是繞線2-3匝即可，特殊情況需要在PE地線繞磁環2-3圈。