0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

磁滞损耗的工作原理如何理解呢?

电子工程师 来源:开源博客 作者:硬件工程师炼成之 2021-03-04 05:09 次阅读

磁珠在电路中也是用得非常多的,下面是一些经常会看到的知识点,或者说是经验吧。

①电感的单位是亨H,磁珠的单位是欧姆Ω

②电感是储存能量的,磁珠是通过发热来消耗能量的

③磁珠是用来吸收超高频信号,多用于信号回路及EMC对策

不知道同志们想过没有,这些结论是怎么来的呢?要理解这些,就需要知道磁珠的工作原理,而知道了磁珠的工作原理,这些也就是理所当然的事情了。

磁珠的工作原理

总的来说,磁珠跟电感的原理基本是一样的,很多厂家也把磁珠归为电感一类。那么他们的区别在哪儿呢?

先来看我们使用两者器件的目的:我们一般使用电感,总希望他是理想电感,损耗越小越好。而我们使用磁珠,就是要利用其损耗,来消掉我们不需要的高频分量。

我们先前有讲过电感的损耗,分为铜损和铁损,铜损指直流导通电阻,一般不会大。而铁损就是指磁芯损耗了,主要包括磁滞损耗和涡流损耗。而这两者主要与磁芯的材质种类有关。下面来看看磁珠是怎么利用磁滞损耗和涡流损耗来工作的。

下面是最简单的磁珠模型:

电流流过导线,会产生围绕导线的环形磁场,在导线上套上一个磁导率比较大的磁环,磁环内部就会有比较大的环形磁场B。如果电流是变化的,那么磁场B也是变化的。根据电磁感应定律,变化的磁场产生电场,并且这个电场是环形的电场。如上图所示,会在红色截面上产生环形的电场。这是如果磁环的电阻率不是无穷大,那么环形的电场就会产生环形的电流,也就是产生热量了,这个损耗叫涡流损耗。

我们实际中常用的磁珠是上面这种贴片式结构的,一样也是会有涡流损耗,道理跟上面差不多。

磁滞损耗如何理解呢?

磁芯在外磁场的作用下,材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了‘弹性’转动,这就是说当外磁场去掉时,磁畴仍能恢复原来的方向;而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动,即当外磁场去除时,磁畴仍保持磁化方向。因此磁化时,送到磁场的能量包含两部分:前者转为势能,即去掉外磁化电流时,磁场能量可以返回电路;而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉,这就是磁滞损耗。

上图为典型的磁滞曲线,从前面磁滞损耗的理解来看。剩磁Br越小,那么磁畴的刚性转动越少,损耗就越小。或者说磁滞损耗正比于磁滞回线包围的面积。

关于磁珠的损耗,我请教过相关电感生产厂家,磁滞损耗占大头。

小结

其实,上面说的涡流损耗,磁滞损耗,在前几期讲电感,讲磁芯时已经介绍过了,电感的损耗也是这些。电感和磁珠,本质上没什么区别。电感和磁珠的曲线,其实是差不多的,都是倒“V”型的

只不过因为使用目的的不同,电感我们一般让其工作在感性区域,也就是远离谐振频率的频段,因此,它的单位是H。而磁珠工作在阻性区域,也就是谐振频率附近,因此他的单位是欧姆。

或者这么说,电感和磁珠,如果用数学公式表示阻抗的话,都是Z=R+jX。

电感,工作在X远大于R的频段,也就是X占大头,此时X主要是感抗,那么单位不就是亨了么。既然X分量占大头,R分量很小,因为只有R才能消耗能量,那就主要是储能的作用了。

磁珠,主要工作在R大于X的频段,R占大头,那么单位不就是欧姆了么。因为X分量占小头,储能很少,所以我们说磁珠主要是通过发热消耗能量的。
编辑:lyn

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 磁场
    +关注

    关注

    3

    文章

    877

    浏览量

    24212
  • 磁珠
    +关注

    关注

    6

    文章

    266

    浏览量

    44158
  • emc
    emc
    +关注

    关注

    170

    文章

    3916

    浏览量

    183139
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    编码器工作原理解编码器与光编码器的比较

    编码器工作原理解编码器是一种利用磁场变化来测量角度和位置的传感器。它的工作原理基于霍尔效应或磁阻效应。以下是编码器的基本
    的头像 发表于 11-23 09:06 677次阅读

    珠的工作原理和作用是什么和电感之间的区别

    珠的工作原理和作用 工作原理 珠,作为磁性电子元器件,其工作原理主要基于电磁感应和能量转换的原理。当高频电流通过
    的头像 发表于 10-07 17:01 750次阅读
    <b class='flag-5'>磁</b>珠的<b class='flag-5'>工作原理</b>和作用是什么和电感之间的区别

    敏传感器的工作原理是什么

    敏传感器是一种利用磁场变化来检测物体位置、速度、方向等物理量的传感器。它们广泛应用于工业自动化、机器人、汽车、医疗设备等领域。敏传感器的工作原理主要基于磁电效应,即当磁场发生变化时,会在导体中产
    的头像 发表于 09-27 11:13 707次阅读

    珠的工作原理是利用电流不能突变吗

    珠的工作原理并非直接基于“电流不能突变”这一原理,而是更为复杂地涉及到电磁感应和能量耗散的过程。以下是对工作原理的解释: 珠的基本构
    的头像 发表于 09-13 16:48 481次阅读

    通门电流传感器过载能力如何

    电流传感器的工作原理是基于通门效应。当被测电流通过传感器的初级线圈时,会在芯中产生通。通门效应是指在一定条件下,
    的头像 发表于 08-19 09:27 447次阅读

    耦合电机工作原理及应用介绍

    工作原理 耦合电机的工作原理基于电磁感应定律和磁力作用原理。其主要组成部分包括定子、转子和磁场调节器。定子和转子之间没有直接接触,而是通过磁场实现能量的传递和驱动。 电磁感应定律:当导体在磁场中移动时,会在导体
    的头像 发表于 08-14 10:21 1480次阅读

    损耗和涡流损耗产生的原因

    损耗和涡流损耗是电磁学领域中两个重要的概念,它们分别描述了在磁性材料和导体中由于电磁场变化而产生的能量损耗。 一、引言 在现代科技领域,
    的头像 发表于 07-26 16:35 2456次阅读

    减少损耗的措施?减少涡流损耗措施?

    一、损耗和涡流损耗的基本概念 1.1 损耗
    的头像 发表于 07-26 16:33 2017次阅读

    回比较器的工作原理及设计方法

    回比较器,又称为施密特触发器(Schmitt Trigger),是一种具有回特性的比较器。它广泛应用于消除噪声、稳定信号、消除抖动等方面。 一、回比较器的工作原理
    的头像 发表于 07-10 11:14 4153次阅读

    回比较器电路的工作原理是什么

    工作原理 基本概念 回比较器是一种具有回特性的比较器电路。在回比较器中,当输入信号从低电平上升到高电平时,需要达到一个较高的阈值才能触发输出信号;而当输入信号从高电平下降到低电
    的头像 发表于 07-10 11:06 1652次阅读

    保持继电器工作原理是什么

    保持继电器是一种利用电磁原理实现自动控制的电气元件,广泛应用于自动控制系统、通信系统、电力系统等领域。本文将详细介绍保持继电器的工作原理、结构特点、应用领域以及维护方法。 一、
    的头像 发表于 06-28 17:03 3829次阅读
    <b class='flag-5'>磁</b>保持继电器<b class='flag-5'>工作原理</b>是什么

    电机损耗降低的方法有哪些?

    电阻损耗和电刷电阻损耗。       2.固定损耗与负荷无关,包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由
    的头像 发表于 06-16 16:05 777次阅读

    变压器的空载损耗主要是什么损耗?为什么?

    变压器的空载损耗主要包括铁损和空载电流所产生的铜损。铁损是由于变压器的铁芯在正弦交流电流作用下产生的损耗和涡流损耗;而空载电流所产生的铜
    的头像 发表于 03-15 17:23 3031次阅读

    环电感是什么?主要起什么作用?

    电能、产生磁场以及滤波等作用。下面从电磁学的角度,详细介绍环电感的工作原理和作用。 首先,环电感的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电磁场理论。当电流通过
    的头像 发表于 01-11 16:46 3405次阅读

    扣式环为什么可以吸收损耗

    扣式环为什么可以吸收损耗? 扣式环是一种具有优异电磁性能的元件,常用于电源滤波、EMI抑制和信号传输等应用中。它的磁性能使其能够吸收电感器和电缆中的损耗。下面将详细介绍扣式
    的头像 发表于 01-11 15:59 739次阅读