最近经常有不少客户问起磁环的选型及使用方法，说下关于一些电器及连接线的电磁干扰，导致通讯设备死机。磁环的选型及使用方法的问题，为了解决上述的问题，尝试了隔离控制信号和隔离通讯信号，但都以失败告终。最后采用磁环抑制信号线上的电磁干扰才最终解决了问题。

1、  简介

吸收磁环，又称铁氧体磁环，简称磁环。它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn－Zn）制成。这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，最重要的参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁环较好地解决了电源线，信号线和连接器的高频干扰抑制问题，而且具有使用简单，方便，有效，占用空间不大等一系列优点，用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法，已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。 

2、  磁环的选型及使用方法

（1）关于匝数

匝数越多，抑制低频干扰效果越好，抑制高频噪声作用较弱。实际使用当中磁环匝数要根据干扰电流的频率特点来调整。

当干扰信号频带较宽时，可以在电缆上套两个磁环，每个磁环绕不同的匝数，这样可以同时一种高频干扰和低频干扰。并不是阻抗越大，对干扰信号的抑制效果越好，因为实际磁环上存在寄生电容，这个寄生电容与电感并联，但遇到高频干扰信号时，这个寄生电容将磁环的电感短路，失去作用。

（2）计算

物理部分（磁环酷似空心圆柱）：

 截面积：A = （OD-ID）*2)

平均（有效）磁路长度：l = (OD-ID)*π

内部体积：V3)

电磁部分：

电感：L = (μ*4π*N2*A*10-2)μH)

最大磁通量：B = E * 108 /（N*A)

磁力：H = 4*π*N*I/l

磁导率：µ = B/H

变量解释：

OD：磁环外径  cm

ID：磁环内劲

HT：磁环高度  cm

I：电流

E：电压

磁导率也有如下公式：

µ=µo*µr（磁环磁导率）

其中µo是真空中的磁导率4∏*10-7 H/m, µr= 47 H/m（磁环相对真空的磁导率）

一般给的参数为电感系数AL，可以根据公式AL = L / N2来求出电感

磁环使用方法：

不同频率下磁环有不同的阻抗特性，一般低频是阻抗很小，高频时阻抗急剧升高。信号频率越高，磁场越容易辐射出去，一般信号线是没有屏蔽的，比如现在我所用的CAN总线，这些信号线就成了完美的天线，这个天线不停的接收周围的高频信号，这些信号的叠加改变了实际要传输的信号。磁环可以很好的通过有用的信号，同时抑制高频的干扰信号。在高频段（大于10MHz），感抗仍然保持很小，而阻抗很大，使得高频信号的能量穿过磁性材料时，转换成热量散发出去，从阻碍了高频信号的通过，抑制了高频信号的干扰。通常最佳抑制频率范围跟铁氧体抑制元件有关，通常磁导率越高，抑制频率越低，铁氧体体积越大，抑制效果也越好，体积一定时，长而细的比短而粗的抑制效果好内劲越小抑制效果也越好。

抑制共模信号干扰时，可以将信号（连根差分信号线）或电源线（正负线）同时穿过磁环，为了增加效果，可以在磁环上对称的绕几圈，增加电感量，增强对共模信号的吸收效果，但是对差摸信号没有影响。元件应当安装在靠近干扰源的地方，对于输入输出电路，应尽量靠近屏蔽盒的进出口出。

应用场合:

对铁氧体磁环和镍锌铁氧体磁环构成的吸收滤波器，除了应选用高磁导率的有耗材料外，它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百Ω，因此它在高阻抗电路中的作用并不明显，在低阻抗电路（如功率分配、电源或射频电路）中使用将非常有效。相反科翔镍锌铁氧体磁环则宽频带器件，使用频率可以做到很宽，其下限频率可做到几千赫兹，上限频率可达几千兆赫兹，大大扩展了软磁材料的频率使用范围，主要功能是在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换。磁环的选型及使用方法具有频带宽、体积小、重量轻等特点而被广泛应用在雷达、电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗等领域。 下载本文