磁环的选型与应用

来源：风陵渡口话EMC 更新时间：2024-07-20 阅读：

01、磁环的选型

应根据需要抑制的频率段，来选择磁环的材质；再根据线径的粗细选择合适内径尺寸的磁环，在相同材质的情况下，需要确定磁环的长度。

磁环材质的选择

用于线缆滤波的磁环，使用的材质主要有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、非晶磁环。根据噪声频率选择对应材质的磁环：非晶磁环抑制频段最低达KHz，锰锌铁氧体抑制频段通常在MHz以上，镍锌铁氧体抑制频段达到百MHz以上。

【重要知识点】：铁氧体磁环的磁导率越高，其低频时的阻抗越大，高频时的阻抗越小。

磁环尺寸的选择

磁环的尺寸也是选型过程中需要重点关注，一般来说磁环的直径和长度需要根据线缆直径的尺寸和空间大小进行选择，还要考虑磁环的安装方式和固定位置等因素。在外观上选择“尽量长、尽量厚、内径尽量小”的磁环，即磁环越长越好，孔径和所穿过的电缆结合越紧密越好。

【重要知识点】：在有直流或交流偏置的情况下，磁环存在饱和问题，横截面积越大，越不易饱和。

图1：夹扣式磁环

图2：环形磁环

02、磁环的应用场景

磁环被广泛应用于VGA线缆、AV线缆等高频模拟信号

磁环的应用场景

图3：磁环在信号线缆噪声抑制的应用

【应用说明】磁环应用于高频VGA线缆，高速HDMI线缆、USB线缆等噪声干扰的抑制。

图4：磁环在电源线滤波的应用

【应用说明】磁环应用于AC电源线，DC电源线的共模干扰的抑制。

03、磁环的应用注意事项

磁环滤波效果除受磁环本身的选型影响，还受到磁环的安装位置、绕线圈数、绕线的方式等影响，磁环是易碎品，使用时需注意防护。

磁环安装位置

图5：磁环靠近端口处放置

磁环对部分噪声频点具有反射的作用，从而抑制了噪声频点通过线缆向外耦合的路径，磁环安装时应尽量靠近源头（线缆的进出口），才能达到最佳的滤波效果。

磁环绕匝的注意事项

图6：磁环在AC电源线噪声抑制的应用（绕线5匝）

理论上磁环绕的匝数越多抑制效果越好，实际上寄生电容也随着匝数的增加而增加，寄生电容降低了磁环的高频抑制效果。磁环用于抑制低频干扰，建议绕2-3匝，利用感量来抑制噪声干扰；磁环用于抑制高频干扰，磁环尽可能的不绕线，直接将磁环卡在线缆上，可选用长度较长的磁环。

图7：磁环在DVI线缆噪声抑制的应用（磁环卡在线缆）

【磁环绕匝的注意事项说明】

对于信号线缆噪声滤波，磁环通常不绕匝，选用磁环内径与线缆直径稳合的，磁环的长度较长的抑制效果更好。对于电源线噪声滤波，磁环通常绕2-5匝，通常滤波效果较好，磁环选用壁厚的效果要优于壁薄的。

用于3Pin（L/N+PE地线） AC电源滤波时，应根据噪声频点选择L、N线单独
绕磁环、PE地线单独绕磁环、L、N线+PE地线一起绕磁环的方式。
抑制150KHz-30MHz频段是L、N线单独绕磁环的方式，且磁环材质优选非晶磁
环，次选锰锌铁氧体磁环；抑制150KHz-30MHz频段有时选择PE地线单独绕磁
环的方式，根据干扰频点设定绕制圈数。
对于30MHz以上的频点通常采用L、N线单独绕磁环，磁环材质优选锰锌铁氧
体，一般是绕线2-3匝即可，特殊情况需要在PE地线绕磁环2-3圈。