磁粉芯在高性能 EMI 滤波器中的应用美国阿诺公司 TimSlattery摘要：介绍了用铁硅铝磁粉芯制作的单级和双级滤波器的频率响应特性。对应用三种不同磁粉芯材料（铁镍钼合金、50％铁镍合金、铁硅铝合金）所制成的滤波器的性能进行了测试，并给出相关的特性曲线。 1 引言铁镍钼合金 MPP，高磁通铁镍 50％HF 合金和铁硅铝合金 SUPERMSS 等三种不同材料的磁粉芯已被广泛地应用在电源滤波电感之中。特别是在抑制和过滤差模传导 EMI 的线路滤波（PowerLineFiltering）电路中，上述三种磁粉芯都有独具特色的应用。本文将从滤波电路简介开始，再通过实例说明使用多只电感器在滤波电路中的优点。除此之外，还将对上述三种不同磁粉芯材料所制作的电感器，在一定的工作频率和不同电流下所产生的功率损耗和电感稳定性做逐一对比。对应不同的工作频率，电感器可以得到不同的等效串联电感，等效串联电阻和等效串联阻抗，这些数值反映了绕线分布电容大小和磁粉芯中涡流损耗的大小。图 1 单级和双级滤波器示意图(a)单级滤波器（15A）(b)双级滤波器（15A）2 单级与多级滤波器在电力和电子功率变换系统中，滤波器均采纳 L C 电路。这种滤波器一般为“低通滤波器”。滤波器设计非常复杂，需要数学计算，计算机辅助工程和实际经验相结合。本文考虑两种滤波器，如图 1 所示，一种是单级（一只电感和一只电容组成），另一种是双级（两只电感和两只电容）。接有滤波器的电路具有明显的频率响应特性，但是由于负载和电源的阻尼作用，频率响应又是有限的。在实际应用中，还要考虑电感器绕组电阻，磁粉芯损耗，电容器引线、电极和介质损耗影响。更高频率下的损耗构成附加阻尼有利于滤波器稳定运行。而且寄生参数（如电容器引线电感和电感绕组的分布电容）都会对滤波器性能产生影响。寄生参数如图 2 所示，RS 为电感器的等效串联电阻，RC 为电容器的等效串联电阻。用几种型号的美国阿诺公司 SUPER－MSS 铁硅铝磁粉芯制做单级滤波器和双级滤波器，具体设计参数为：图 2 单级滤波器中考虑寄生参数的电路图和实验及源负载示意图图 3 等效串联电感和电阻与频率的关系曲线图 4 等效并联电容和电阻与频率之间的关系曲线图 5 增益和相位与频率的关系曲线（对单级滤波器）图 6 增益和相位与频率的关系曲线（对双级滤波器电路）图 7 复合增益和相位与频率关系曲线（对单级和双级滤波器）（1）单级滤波器电感磁芯采纳一只铁硅铝 MS－130060－2 型...
