一前言

磁環在EMC領域內，是一個“萬能鑰匙”，不論是在EMI還是EMS遇到解決不了問題，都會下意識的想到加“磁環”。雖然現在一些標準里面不允許使用磁環，但是磁環在解決EMC問題的效果，深得EMC工程師的青睞。磁環的分類有很多，按外觀分有白色、綠色、天藍色、黑色，按頻率段分有低頻、中頻、高頻，按尺寸分有小尺寸、常規尺寸、大尺寸……那么磁環在使用的過程中，到底怎么選，才是最適合設備當前狀況的？（下面是一些個人的經驗所談。）

二磁環的原理

理解磁環工作原理之前，需要先理解繞線電感的工作原理。比較常見的電感，一般都是由導線在一個導磁材料上，一圈一圈的繞制而成。電感的在電路中體現出來的特性是，（理想狀態下）當頻率F越高的時候，電路的感抗ZL會越大（ZL=2πF*L），對電路中的高頻信號的阻礙作用越強。

磁環在實際使用過程中，與繞線電感的形狀十分相似，且磁環的工作原理與繞線電感的工作原理也十分接近，只是兩者針對的對象不一樣。繞線電感一般只纏繞了一根銅絲，而磁環讓纏繞的是一股線束；電感抑制的是某一路單獨的信號，而磁環抑制的是某一股線束的信號；電感一般抑制的差模信號，而磁環一般抑制的是共模信號。

三磁環的選型

網絡上一般把磁環分為錳鋅、鎳鋅、非晶……等材質類別的，其中錳鋅鐵氧體磁環材料的磁導率通常達1000以上，因此錳鋅材料生產的磁環被稱作高導磁環。而鎳鋅鐵氧體磁環材料的磁導率從15-2000不等均有應用，常用的材料是鎳鋅鐵氧體磁導率范圍為100-1000，根據磁導率分類，分為低磁導率材料。因此在使用的時候，可以根據具體的需求去進行選取，錳鋅鐵氧體磁環一般呈現為深灰色，外層沒有涂漆；鎳鋅鐵氧體磁環一般都會在表層涂有不同顏色的涂料；非晶鐵氧體磁環因為內部材質是非晶容易碎，采用的是塑膠外殼。

磁環的不同尺寸怎么選擇了？可以借鑒磁環電感感量L的計算公式，LH=uAN/L1（LH為電感感量，u為磁導率，A為磁環的截面積大小，N為線圈匝數，L1為線圈繞制的長度。）在電路其他參數不變的情況下，同一種磁導率材質的磁環，磁環本身長度一至的時候，磁環的有效截面積越大，濾波效果越好。反之，磁環的有效截面積不變的情況，磁環的長度越長，濾波效果也會越好。除了上述的方法，還可以去查磁環的規格書，去看生產廠商提供的磁環濾波頻率曲線來進行選擇，合適的磁環。

故在選擇磁環的時候，首先需要確定磁環的材質，其次需要確定抑制的頻率段，再根據線徑的粗細來確定磁環的厚度以及長度。

四磁環的使用

磁環的使用不難，但是工程師在使用的過程中，往往沒有注意一些細節，并沒有把磁環的效果最大化。部分工程師經常會犯這樣的錯誤：①將磁環套在線束的中間部分；②磁環直接串在線束上不進行繞制；③隨手拿一個磁環就用；④一個不夠多套幾個……

例上左圖中的磁環使用情況，因為客戶的輻射問題是由PCB板引起，通過USB線束輻射發射出來，那么在使用磁環的時候，需要在靠近USB頭的位置（圖中①處），將線束纏繞兩圈（圖中②處），來抑制USB線束上的輻射發射。而非像上右圖中一樣在線束上，隨意的選擇一個位置，將磁環串在線束上，這樣的使用并不能將磁環的抑制效果發揮出來。

磁環在使用的過程中，需要先確定抑制的頻率點或者頻率段來選擇磁環的材質，根據被套磁環線束的粗細來選擇磁環的尺寸大小，再根據設備干擾的來源確定磁環的使用位置，最后將線束在磁環上纏繞兩圈，確保磁環的抑制效果達到最佳狀態。

五總結

磁環好用但要用對，對的材質、對的頻率、對的位置、對的用法才能解決對應的問題！

（希望能解決部分工程師面對磁環不知道怎么選擇和使用的困惑！）

編輯：何安