下面是一個(gè)典型的磁珠的頻率曲線,我們所看到的大多數(shù)廠家的磁珠規(guī)格書(shū),曲線基本都是這樣的。
我們知道,Z表示阻抗,R表示電阻,X表示電抗。那么這三者是什么關(guān)系呢?
他們應(yīng)該滿足公式:Z=R+jX。
然而我們卻發(fā)現(xiàn),上圖中,在頻率比較大時(shí),X=0,這樣的話不應(yīng)該Z=R嗎?可是曲線又沒(méi)有重合,這是為什么呢?到底是公式出了問(wèn)題還是別的什么原因呢?
曲線問(wèn)題還是公式問(wèn)題?
先說(shuō)結(jié)論:隨著頻率的增大,X會(huì)逐漸減小到0,此時(shí)對(duì)應(yīng)頻率為自諧振頻率,后續(xù)隨頻率增大,X為負(fù)數(shù),也就是呈容性,上面曲線是廠家沒(méi)有畫(huà)出自諧振頻率之后的X而已,其并不等于0。
上面這個(gè)結(jié)論,我并不是隨口一說(shuō),我是有去查過(guò)的。
前面的圖對(duì)應(yīng)的是TDK的MPZ1608B471ATA00磁珠曲線,圖片是從這個(gè)規(guī)格書(shū)中截出來(lái)的。去其官網(wǎng)頁(yè)面,也有這個(gè)磁珠的曲線,官網(wǎng)頁(yè)面上面的頻率曲線為下圖,我直接把兩種圖放到一起對(duì)比下:
可以看到,兩者基本是一致的,只不過(guò)是網(wǎng)頁(yè)中的曲線,畫(huà)出了卸載頻率之后的,也就是X為負(fù)數(shù)的那一部分。那么新的問(wèn)題又產(chǎn)生了,為啥大部分廠家都不畫(huà)出為負(fù)數(shù)的那一部分呢?
這個(gè)問(wèn)題我也不清楚,只能是猜測(cè)磁珠一般工作頻率不會(huì)應(yīng)用到那么高,畫(huà)不畫(huà)也就無(wú)所謂了,不過(guò)這個(gè)解釋比較牽強(qiáng)。
并且,我們?nèi)绻?a href="http://www.nxhydt.com/tags/村田/" target="_blank">村田去查磁珠曲線,它們家的X都是正的,X應(yīng)該是取得絕對(duì)值大小。
下面來(lái)看看磁珠曲線是怎么來(lái)的吧。
磁珠的模型
磁珠的模型分為簡(jiǎn)單的模型和復(fù)雜的模型,簡(jiǎn)單的模型也可以從TDK網(wǎng)上下載出來(lái)。
我們?cè)陧?yè)面中點(diǎn)擊“等效電路模型”,就可以得到磁珠的簡(jiǎn)易電路模型的pdf文檔,以及該系列磁珠的各種參數(shù)。
而根據(jù)這個(gè)模型,總的阻抗Z的表達(dá)式:
化成實(shí)部和虛部的表達(dá)式就是:
對(duì)應(yīng)到Z=R+jX里面
MPZ1608B471ATA00的參數(shù)從pdf文檔中知道,R1=470Ω,L1=8.6uH,C1=0.2583pF,R2=0.110Ω。
編寫(xiě)Matlab代碼:
我們使用Matlab畫(huà)出曲線,并與規(guī)格書(shū)中曲線做對(duì)比,如下圖:
兩者對(duì)比,規(guī)格書(shū)的原圖與Matlab繪制的大致趨勢(shì)是一樣的,諧振頻率也相同,不過(guò)總體形狀還是差挺大的。那為什么會(huì)這樣呢?
這個(gè)磁珠的模型稱為簡(jiǎn)易模型,既然是簡(jiǎn)易的,那就有更復(fù)雜的,復(fù)雜的我沒(méi)找到具體的電路模型,但是TDK給出了SPICENETLIST,我們可以看出一些端倪。
我分別下載下來(lái)簡(jiǎn)易模型和復(fù)雜模型的SPICENETLIST,使用txt分別打開(kāi)文件。
可以看到,簡(jiǎn)單模型里面只有C1,L1,R1,R2。而復(fù)雜模型就復(fù)雜多了,C有兩個(gè),L有7個(gè),R有9個(gè)。
可以想象到的是,復(fù)雜模型的各種寄生參數(shù)更多,也更符合實(shí)際的器件。料想規(guī)格書(shū)中的曲線應(yīng)該是從復(fù)雜模型得出來(lái)的。
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