磁珠的定義: 磁珠的全稱為鐵氧體磁珠濾波器(另有一種是非晶合金磁性材料制作的磁珠),是一種抗干擾元件,,濾除高頻噪聲效果顯著,。磁珠的主要原料為鐵氧體,。鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金,,它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似,,顏色為灰黑色。磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率,,他等效于電阻和電感串聯(lián),,但電阻值和電感值都隨頻率變化。他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,,在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性,,所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高調(diào)頻濾波效果,。
磁珠工作原理:
鐵氧體磁珠(Ferrite Bead)是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾組件,,廉價(jià),、易用,濾除高頻噪聲效果顯著,。在電路中只要導(dǎo)線穿過它即可(我用的都是象普通電阻模樣的,,導(dǎo)線已穿過并膠合,也有表面貼裝的形式,,但很少見到賣的),。當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過時(shí),鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒有什么阻抗,,而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大衰減作用,。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā),其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián),,兩個(gè)組件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例,。磁珠種類很多,制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說明,,特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線,。有的磁珠上有多個(gè)孔洞,用導(dǎo)線穿過可增加組件阻抗(穿過磁珠次數(shù)的平方),,不過在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多,,而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法會(huì)好些。 鐵氧體是磁性材料,,會(huì)因通過電流過大而產(chǎn)生磁飽和,,導(dǎo)磁率急劇下降,。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠,還要注意其散熱措施,。鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲(可用于直流和交流輸出),,還可廣泛應(yīng)用于其它電路,其體積可以做得很小,。特別是在數(shù)字電路中,,由于脈沖信號(hào)含有頻率很高的高次諧波,也是電路高頻輻射的主要根源,,所以可在這種場(chǎng)合發(fā)揮磁珠的作用,。鐵氧體磁珠還廣泛應(yīng)用于信號(hào)電纜的噪聲濾除。 真實(shí)的磁珠: 磁珠的選型: 磁珠主要用于EMI差模噪聲抑制,,他的直流阻抗很小,,在高頻下卻有較高阻抗,一般說的600R是指100MHZ測(cè)試頻率下的阻抗值,。選擇磁珠應(yīng)考慮兩方面:一是電路中噪聲干擾的情況,,二是需要通過的電流大小。要大概了解噪聲的頻率,、強(qiáng) 度,,不同的磁珠的頻率阻抗曲線是不同的,要選在噪聲中心頻率磁珠阻抗較高的那種,。噪聲干擾大的要選阻抗高點(diǎn)的,但并不是阻抗越高越好,,因?yàn)樽杩乖礁逥CR也越高,,對(duì)有用信號(hào)的衰減也越大。但一般也沒有很明確的計(jì)算和選擇的標(biāo)準(zhǔn),,主要看實(shí)際使用的效果,,120R-600R之間都很常用。然后要看通過電流大小,,如果用在電源線部分則要選額定電流 較大的型號(hào),,用在信號(hào)線部分則一般額定電流要求不高,。另外磁珠一般是阻抗越大額定電流越小。磁珠的選擇要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行,。比如對(duì)于3.3V,、300mA電源,要求3.3V不能低于3.0V,,那么磁珠的直流電阻DCR就應(yīng)該小于1R,,這種情況 一般選擇0.5R,防止參數(shù)漂移,。對(duì)噪聲的抑止能力來說,,如果要求對(duì)于100MHZ的、300mVpp的噪聲,,經(jīng)過磁珠以后達(dá)到 50mVpp的水平,,假設(shè)負(fù)載為45歐姆,那么就應(yīng)該選225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠, 225R又是怎么算出來的,? (45ohm/50mV)*250mV=225ohm 首先你要知道你要濾除的噪聲的頻段,,然后選一個(gè)在該頻段選一個(gè)合適的阻抗(實(shí)際的可以通過仿真得出大概要多大, 仿真模型可以向廠商要),,第二步確定該電路通過的最大電流,,電路流過的電流確定了也意味著你要選多大額定電流 的磁珠,接下來是確定磁珠的DCR(直流阻抗),,根據(jù)后一級(jí)電路電壓供電的范圍就能算出允許的磁珠的DCR的范圍,。封 裝可以根據(jù)情況選擇。但要注意的是,,磁珠的阻抗在你加電壓后和規(guī)格書上的有點(diǎn)差別,。要正確的選擇磁珠,必須注意 以下幾點(diǎn): 1,、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少,; 2、噪聲源是誰,; 3,、需要多大的噪聲衰減; 4,、環(huán)境條件是什么(溫度,,直流電壓,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度),; 5,、電路和負(fù)載阻抗是多少; 6,、是否有空間在PCB板上放置磁珠,; 前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷,。 |
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