PCB電路設計中磁珠的(de)選用電子(zǐ)商業技巧
日期：2013-11-01 / 來(lái)源：未知
日期：2013-11-01 / 來(lái)源：未知
使用片式磁珠和(hé / huò)片式電感的(de)原因：是(shì)使用片式磁珠還是(shì)片式電感主 要(yào / yāo)還在(zài)于(yú)應用。在(zài)諧振電路中需要(yào / yāo)使用片式電感。而(ér)需要(yào / yāo)消除不(bù)需要(yào / yāo)的(de)EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是(shì)最佳的(de)選擇。
1。磁珠的(de)單位是(shì)歐姆，而(ér)不(bù)是(shì)亨特，這(zhè)一(yī / yì ／yí)點要(yào / yāo)特别注意。因爲(wéi / wèi)磁珠的(de)單位是(shì)按照它在(zài)某一(yī / yì ／yí)頻率産生的(de)阻抗來(lái)标稱的(de)，阻抗的(de)單位也(yě)是(shì)歐姆。磁珠的(de)規格書上(shàng)一(yī / yì ／yí)般會提供頻率和(hé / huò)阻抗的(de)特性曲線圖，一(yī / yì ／yí)般以(yǐ)100MHz爲(wéi / wèi)标準，比如1000R 100MHz，意思就(jiù)是(shì)在(zài)100MHz頻率的(de)時(shí)候磁 珠的(de)阻抗相當于(yú)600歐姆。
2。普通濾波器是(shì)由無損耗的(de)電抗元件構成的(de)，它在(zài)線路中的(de)作用是(shì)将阻帶頻率反射回信号源，所以(yǐ)這(zhè)類濾波器又叫反射濾波器。當反射濾波器與信号 源阻抗不(bù)匹配時(shí)，就(jiù)會有一(yī / yì ／yí)部分能量被反射回信号源，造成幹擾電平的(de)增強。爲(wéi / wèi)解決這(zhè)一(yī / yì ／yí)弊病，可在(zài)濾波器的(de)進線上(shàng)使用鐵氧體磁環或磁珠套，利用滋環或磁珠對高 頻信号的(de)渦流損耗，把高頻成分轉化爲(wéi / wèi)熱損耗。因此磁環和(hé / huò)磁珠實際上(shàng)對高頻成分起吸收作用，所以(yǐ)有時(shí)也(yě)稱之(zhī)爲(wéi / wèi)吸收濾波器。
不(bù)同的(de)鐵氧體抑制元件，有不(bù)同的(de)最佳抑制頻率範圍。通常磁導率越高，抑制的(de)頻率就(jiù)越低。此外，鐵氧體的(de)體積越大(dà)，抑制效果越好。某些大(dà)牛研究發現：在(zài)體積一(yī / yì ／yí)定時(shí)，長而(ér)細的(de)形狀比短而(ér)粗的(de)抑制效果好，内徑越小抑制效果也(yě)越好。但在(zài)有直流或交流偏流的(de)情況下，還存在(zài)鐵氧體飽和(hé / huò)的(de)問題，抑制元件橫截面越大(dà)，越不(bù)易飽 和(hé / huò)，可承受的(de)偏流越大(dà)。EMI吸收磁環/磁珠抑制差模幹擾時(shí)，通過它的(de)電流值正比于(yú)其體積，兩者失調造成飽和(hé / huò)，降低了(le／liǎo)元件性能；抑制共模幹擾時(shí)，将電源的(de) 兩根線(正負)同時(shí)穿過一(yī / yì ／yí)個(gè)磁環，有效信号爲(wéi / wèi)差模信号，EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響，而(ér)對于(yú)共模信号則會表現出(chū)較大(dà)的(de)電感量。磁環的(de)使用中還有 一(yī / yì ／yí)個(gè)較好的(de)方法是(shì)讓穿過的(de)磁環的(de)導線反複繞幾下，以(yǐ)增加電感量。可以(yǐ)根據它對電磁幹擾的(de)抑制原理，合理使用它的(de)抑制作用。
鐵氧體抑制元件應當安裝在(zài)靠近幹擾源的(de)地(dì / de)方。對于(yú)輸入/輸出(chū)電路，應盡量靠近屏蔽殼的(de)進、出(chū)口處。對鐵氧體磁環和(hé / huò)磁珠構成的(de)吸收濾波器， 除了(le／liǎo)應選用高磁導率的(de)有耗材料外，還要(yào / yāo)注意它的(de)應用場合。它們在(zài)線路中對高頻成分所呈現的(de)電阻大(dà)約是(shì)十至幾百Ω，因此它在(zài)高阻抗電路中的(de)作用并不(bù)明顯，相反，在(zài)低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用将非常有效。
由于(yú)鐵氧體可以(yǐ)衰減較高頻同時(shí)讓較低頻幾乎無阻礙地(dì / de)通過，故在(zài)EMI控制中得到(dào)了(le／liǎo)廣泛地(dì / de)應用。用于(yú)EMI吸收的(de)磁環/磁珠可制成各種的(de)形狀，廣泛 應用于(yú)各種場合。如在(zài)PCB闆上(shàng)，可加在(zài)DC/DC模塊、數據線、電源線等處。它吸收所在(zài)線路上(shàng)高頻幹擾信号，但卻不(bù)會在(zài)系統中産生新的(de)零極點，不(bù)會破壞 系統的(de)穩定性。它與電源濾波器配合使用，可很好的(de)補充濾波器高頻端性能的(de)不(bù)足，改善系統中濾波特性 。
磁珠專用于(yú)抑制信号線、電源線上(shàng)的(de)高頻噪聲和(hé / huò)尖峰幹擾，還具有吸收靜電脈沖的(de)能力。
磁珠是(shì)用來(lái)吸收超高頻信号，象一(yī / yì ／yí)些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM，RAMBUS等)都需要(yào / yāo)在(zài)電源輸入部分加磁珠，而(ér)電感是(shì)一(yī / yì ／yí)種蓄能元件，用在(zài)LC振蕩電路，中低頻的(de)濾波電路等，其應用頻率範圍很少超過錯 50MHZ。
磁珠的(de)功能主要(yào / yāo)是(shì)消除存在(zài)于(yú)傳輸線結構(電路)中的(de)RF噪聲，RF能量是(shì)疊加在(zài)直流傳輸電平上(shàng)的(de)交流正弦波成分，直流成分是(shì)需要(yào / yāo)的(de)有用信号，而(ér)射頻 RF能 量卻是(shì)無用的(de)電磁幹擾沿着線路傳輸和(hé / huò)輻射(EMI)。要(yào / yāo)消除這(zhè)些不(bù)需要(yào / yāo)的(de)信号能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的(de)角色(衰減器)，該器件允許直流信号通過， 而(ér)濾除交流信号。通常高頻信号爲(wéi / wèi)30MHz以(yǐ)上(shàng)，然而(ér)，低頻信号也(yě)會受到(dào)片式磁珠的(de)影響。
片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構成高體積電阻率的(de)獨石結構。渦流損耗同鐵氧體材料的(de)電阻率成反比。渦流損耗随信号頻率的(de)平方成正比。 使用片式磁珠的(de)好 處：小型化和(hé / huò)輕量化 在(zài)射頻噪聲頻率範圍内具有高阻抗，消除傳輸線中的(de)電磁幹擾。 閉合磁路結構，更好地(dì / de)消除信号的(de)串繞。 極好的(de)磁屏蔽結構。 降低直 流電阻，以(yǐ)免對有用信号産生過大(dà)的(de)衰減。 顯著的(de)高頻特性和(hé / huò)阻抗特性(更好的(de)消除RF能量)。 在(zài)高頻放大(dà)電路中消除寄生振蕩。 有效的(de)工作在(zài)幾個(gè)MHz 到(dào)幾百MHz的(de)頻率範圍内。
要(yào / yāo)正确的(de)選擇磁珠，固電電子(zǐ)工程給出(chū)了(le／liǎo)比較核心的(de)幾點建議：
一(yī / yì ／yí)、不(bù)需要(yào / yāo)的(de)信号的(de)頻率範圍爲(wéi / wèi)多少；
二、噪聲源是(shì)誰；
三、是(shì)否有空間在(zài)PCB闆上(shàng)放置磁珠；
四、需要(yào / yāo)多大(dà)的(de)噪聲衰減；
五、環境條件是(shì)什麽(溫度，直流電壓，結構強度)；
六、電路和(hé / huò)負載阻抗是(shì)多少；
前三條通過觀察廠家提供的(de)阻抗頻率曲線就(jiù)可以(yǐ)判斷。在(zài)阻抗曲線中三條曲線都非常重要(yào / yāo)，即電阻，感抗和(hé / huò)總阻抗。總阻抗通過 ZR22πfL()2+：=fL來(lái) 描述。通過這(zhè)一(yī / yì ／yí)曲線，選擇在(zài)希望衰減噪聲的(de)頻率範圍内具有最大(dà)阻抗而(ér)在(zài)低頻和(hé / huò)直流下信号衰減盡量小的(de)磁珠型号。 片式磁珠在(zài)過大(dà)的(de)直流電壓下，阻抗特性會 受到(dào)影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大(dà)，磁珠的(de)阻抗都會受到(dào)不(bù)利的(de)影響。 也(yě)可以(yǐ)到(dào)深圳市固電電子(zǐ)有限公司工廠去挑選。使用片式磁珠和(hé / huò)片式電感的(de)原因：是(shì)使用片式磁珠還是(shì)片式電感主 要(yào / yāo)還在(zài)于(yú)應用。在(zài)諧振電路中需要(yào / yāo)使用片式電感。而(ér)需要(yào / yāo)消除不(bù)需要(yào / yāo)的(de)EMI噪聲時(shí)，使用片式磁珠是(shì)最佳的(de)選擇。
片式磁珠和(hé / huò)片式電感的(de)應用場合：
片式電感：射頻(RF)和(hé / huò)無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器，汽車，蜂窩電話，尋呼機，音頻設備，PDAs(個(gè)人(rén)數字助理)，無線遙控系統以(yǐ)及低壓供電模塊等。
片式磁珠：時(shí)鍾發生電路，模拟電路和(hé / huò)數字電路之(zhī)間的(de)濾波，I/O輸入/輸出(chū)内部連接器(比如串口，并口，鍵盤，鼠标，長途電信，本地(dì / de)局域網)，射頻 (RF)電路和(hé / huò)易受幹擾的(de)邏輯設備之(zhī)間，供電電路中濾除高頻傳導幹擾，計算機，機，錄像機(VCRS)，電視系統和(hé / huò)手提電話中的(de)EMI噪聲抑止。
