Разница между магнитным сердечником индуктора и железным сердечником

Индуктор с железным сердечником — это тип реактора, в котором используется железный сердечник, который имеет небольшой размер и использует меньше меди.

Из-за нелинейности ферромагнитных материалов их индуктивность остается практически неизменной, когда проходящий ток мал, но уменьшается, когда проходящий ток велик, а ток и напряжение не связаны линейно. Чтобы уменьшить эту нелинейность, в магнитопроводе железного сердечника часто открывают воздушный зазор.

Магнитный сердечник катушки индуктивности, который мы обычно видим на одном или обоих концах линии питания или сигнала электронного устройства, представляет собой синфазный дроссель. Синфазный дроссель может формировать большой импеданс против тока синфазных помех, не влияя на сигнал дифференциального режима (рабочий сигнал является сигналом дифференциального режима), поэтому его легко использовать, не принимая во внимание проблемы искажения сигнала. Синфазный дроссель не требует заземления и может быть подключен непосредственно к кабелю. Число витков магнитного кольца выбирается путем пропускания кабеля через ферритовое магнитное кольцо для образования синфазного дросселя. При необходимости кабель также можно намотать на несколько витков поверх магнитного кольца. Чем больше витков, тем лучше эффект подавления помех с более низкими частотами и слабее эффект подавления шума с более высокими частотами. В практической технике число витков магнитного кольца следует регулировать исходя из частотных характеристик интерференционного тока. Обычно, когда полоса частот интерференционного сигнала широка, на кабеле можно разместить два магнитных кольца, каждое с разным количеством витков, что позволяет одновременно подавлять высокочастотные помехи и низкочастотные помехи.

Судя по механизму действия синфазного дросселя, чем больше его сопротивление, тем очевиднее эффект подавления помех. Импеданс синфазного дросселя определяется синфазным электрическим сопротивлением Lcm=jwLcm. Нетрудно увидеть из формулы, что для определенной частоты шума, чем больше индуктивность магнитного кольца, тем лучше. Но на самом деле это не так, так как на самом магнитном кольце имеются паразитные конденсаторы, существующие параллельно с индуктивностью. При возникновении сигналов высокочастотных помех емкостное реактивное сопротивление конденсатора мало, что укорачивает индуктивность магнитного кольца и делает синфазный дроссель неэффективным. По частотным характеристикам интерференционного сигнала можно выбрать никель-цинковый феррит или марганец-цинковый феррит, причем первый имеет лучшие высокочастотные характеристики, чем второй. Магнитная проницаемость марганцево-цинкового феррита колеблется от тысяч до десятков тысяч, а никель-цинкового феррита - от сотен до тысяч. Чем выше магнитная проницаемость феррита, тем больше его сопротивление на низких частотах и ​​меньше его сопротивление на высоких частотах. Поэтому при подавлении высокочастотных помех следует выбирать никель-цинковый феррит; Напротив, используется марганец-цинковый феррит. В качестве альтернативы, на одном пучке кабелей можно использовать как марганец-цинк, так и никель-цинковый феррит, что позволяет подавлять помехи в более широком диапазоне частот. Чем больше разница между внутренним и внешним диаметрами магнитного кольца, тем больше продольная высота и тем больше его импеданс. Однако внутренний диаметр магнитного кольца должен быть плотно обернут вокруг кабеля, чтобы избежать утечки магнитного поля. Положение установки магнитного кольца должно быть как можно ближе к источнику помех, то есть вблизи входа и выхода кабеля.