铁氧体电感

铁氧体电感的工作机理与普通电感的工作机理有很大的区别。普通电感有几大特性：一是电感中的电流要滞后电压，二是电感对不同的交流信号会产生不同的感抗，三是电感的储能作用。这些特性在铁氧体电感中有的不再存在，有些虽然存在但工作机理却不同。普通电感对交流信号的抑制作用是利用电感对交流信号产生的感抗。铁氧体电感却不同，在组成铁氧体电感的材料中锰锌铁氧体在频率较低时有较高的初始磁导率大约可以做到几百到2000以上，但在频率较高时它的磁损较大。而镍锌铁氧体虽然初始磁导率较低，但它高频时磁损较小，可以工作在较高的频率上。人们利用锰锌铁氧体在频率较高时磁损较大的特性，把它做成圆柱形并在其中心穿入一根导线，这样就做成了铁氧体电感。当交流信号通过用这种铁氧体电感时，频率较低时信号可以很轻松的通过。但频率较高时由于铁氧体的磁损较大，高频信号在通过铁氧体电感时被铁氧体的磁损消耗掉，或者说被铁氧体吸收掉，这就是铁氧体电感抑制高频信号的工作机理。顺便说一声，美国的隐形飞机实际上就是利用铁氧体对微波的吸收作用来实现的。在飞机的表面覆盖一层铁氧体吸收材料，当雷达波到达飞机表面时，被吸收材料吸收不产生反射，雷达收不到回波自然也就不会发现飞机了。这就是隐形飞机的原理。当然实际情况远不会这样简单

铁氧体电感的参数也和普通线绕电感有所不同。普通线绕电感是以电感量的大小来评估电感对交流信号的抑制作用。而铁氧体电感是以高频信号通过铁氧体电感后被吸收多少来评定的。或者说某一指定的频率信号在通过铁氧体电感后，对该信号的抑制作用相当于在回路中串接了多大的等效电阻。因此对铁氧体电感性能的评估不是电感量，而是在某一频率下所呈现的阻值，它的单位是欧姆。不同牌号的铁氧体电感在同一频率下有不同的阻值，同一牌号的铁氧体在不同的频率下也存在不同的阻值。这些在厂家的技术手册中都可以查到。在实际应用中我们也是根据电路中的工作频率范围，和我们对所要抑制的频率信号大小来选择铁氧体电感。

铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要呈电感特性，使得线上的损耗很小。在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上，铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由他的电阻特性决定的。

根据磁性粉末的不同组合主要构成两大类铁氧体物质，锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。在这两大类的下面又根据参杂的物质不同可以构成不同特性的铁氧体磁芯，也就是说铁氧体磁芯有很多不同的牌号。各种不同的铁氧体磁芯牌号都有其自己的特殊用途。

铁氧体电感主要用于射频及微波电路中的供电系统的退藕、高速数字电路供电系统的退藕、以及防止通过电源形成级间的不良耦合。这点在小信号多级放大电路中尤其明显。在小信号多级放大电路中当后级电路的信号达到一定的强度，且级间的相移足以使前级与后级的相位差达到正反馈，此时如果馈电系统不能有效的抑制信号通过供电系统的串扰，则电路极易产生自激，使电路无法正常工作。如果使用普通线绕电感串接在电源回路中再配以退耦电容进行电源退藕的话，容易产生的问题是线绕电感本身就有自谐振频率，如果使用不当，就会产生新的干扰源，而且这种干扰源有时是潜性的，只有在特定条件下才会出现。这样对于解决这类干扰就会显得十分困难。若采用小阻值电阻作为退藕用的话，最主要的问题是电阻在全频带范围内呈现为一个恒定的值。10欧姆左右的电阻对抑制不良耦合不会有太明显的效果。阻值大了抑制效果好，但电阻上的电压降也大，功耗也要增大，这对电池供电的便携式设备极为不利。即使是交流供电大型设备也会存在产生新的热源和解决散热问题。

铁氧体电感在解决这类问题时无疑是最佳选择。首先，铁氧体电感的直流电阻仅仅是一段导线的阻值，它所呈现的交流阻抗特性却是直流电阻的几十倍到几百倍。虽然铁氧体电感随频率变化的阻抗特性也有它的极限点，但是它不会有自谐振频率。因此在退耦电路中使用是十分有效的。

铁氧体电感的另一个应用是对高速信号传输中的尖峰和振铃的抑制。这种应用常见于计算机中的显示器连接线、键盘和鼠标连接线中。在计算机的显示器、键盘、鼠标的连接线上的末端会有一个比连接线粗的圆柱体，这个圆柱体就是铁氧体磁柱。在这种用途中使用的铁氧体可以有各种不同的形状，例如在扁平电缆上使用的抑制振铃的铁氧体是一种扁平装的，只需将扁平电缆从扁平装的铁氧体磁芯中间穿过即可。需要说明的是，对于抑制不同传输速率所产生的振铃需要用不同牌号的铁氧体磁芯。具体使用什么牌号的铁氧体磁芯，可根据所传输的信号速率和铁氧体磁芯所体现的等效电阻来决定。2100433B

(稀士)正铁氧体晶体结构和分子式与天然钙钛石CaTiO₃相类似的铁氧体。分子式为RFeO₃，式中R为钇等稀土元素,实际应是稀土正铁氧体。已研制过的有钇、钆、钐、铽、钕、镥、钬、铒、镱、铥、镝以及钆钐铒钐(混合型)等稀土正铁氧体。R不为稀士元素的其他形式的正铁氧体，不具铁磁性或亚铁磁性，不在通常的磁性材料之列。属正交晶系，其中O^2-占据面心位置，Fe³ 占据体心位置，R³ 占据顶点位置。具有单轴各向异性，可用作磁泡材料，但磁性较弱，产生的泡径较大，迁移率较低，是早期用于磁泡技术的材料，现已被稀土石榴石材料所替代。

软磁铁氧体的一种。属尖晶石型结构。由铁、锰、锌的氧化物及其盐类，采用陶瓷工艺制成。它具有高的起始导磁率。一般在1千赫至10兆赫的频率范围内使用。可制作电感器、变压器、滤波器的磁芯、磁头及天线棒。通常被称为铁氧体磁芯。

Mn-Zn ferrite

对于Mn-Zn铁氧体材料，降低损耗值是几代人不懈追求的课题。模拟通信年代，为保证载波通信设备的稳定性，日本NEC/TOKIN公司最早用共沉淀法开发了优铁氧体2001F和超优铁氧体1000SF材料，其特点是μQ乘积高(1000SF达1.25×10)，比温度系数αF及比减落系数DF小，特别是磁滞常数ηB大大减小，因而通信系统总谐波失真THD值小。2100433B