磁珠的主要功能及其在电路中的作用介绍

描述

1.磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，这需要特别注意。因为磁珠的单位是基于它在特定频率下产生的阻抗而定的，阻抗的单位也是欧姆。磁珠的数据表通常提供频率和阻抗的特性曲线，标准为100MHz，例如1000R@100MHz在100MHz的频率下，磁珠的阻抗相当于600欧姆

2.规则滤波器由无损电抗分量组成。它在电路中的功能是将阻带频率反射回信号源，因此这种类型的滤波器也称为反射滤波器。当反射滤波器的阻抗与信号源不匹配时，一部分能量将被反射回信号源，导致干扰电平增加。为了解决这个问题，可以在滤波器的入口线上使用铁氧体磁环或磁珠套，利用由磁环或磁珠引起的高频信号的涡流损耗将高频分量转换为热损耗。因此，磁环和磁珠实际上吸收了高频成分，因此它们有时被称为吸收滤波器。

不同的铁氧体抑制元件具有不同的最佳抑制频率范围。通常，磁导率越高，抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。当体积不变时，细长形状比短而厚的形状具有更好的抑制效果，并且内径越小，抑制效果越好。然而，在存在直流或交流偏置电流的情况下，仍然存在铁氧体饱和的问题。抑制元件的横截面越大，其饱和的可能性就越小，并且其能够承受的偏置电流就越大。当EMI吸收磁环/磁珠以抑制差模干扰时，通过它的电流值与其体积成正比，两者之间的不平衡导致饱和，从而降低了组件的性能；在抑制共模干扰时，电源的两条导线（正极和负极）同时穿过磁环，有效信号为差模信号。EMI吸收磁环/磁珠对其没有影响，但对共模信号会显示出较大的电感。使用磁环的另一个好方法是将穿过磁环的导线重复缠绕几次，以增加电感。根据其抑制电磁干扰的原理，可以合理利用其抑制效果。

铁氧体抑制元件应安装在干扰源附近。对于输入/输出电路，其位置应尽可能靠近屏蔽外壳的入口和出口。对于由铁氧体磁环和磁珠组成的吸收滤波器，除了选择高磁导率的有损材料外，还应注意其应用场景。它们对电路中高频分量的电阻约为10到几百Q，因此在高阻抗电路中它们的作用并不明显相反。当用于低阻抗电路（如配电、电源或RF电路）时，它们将非常有效。

由于铁氧体能够衰减较高的频率，同时允许较低的频率几乎畅通无阻地通过，铁氧体已被广泛用于EMI控制。用于EMI吸收的磁环/磁珠可以制成各种形状，并广泛用于各种场合。

如果在PCB板上，它可以添加到DC/DC模块、数据电缆、电源电缆等。它吸收了所在电路上的高频干扰信号，但不会在系统中产生新的零点和极点，也不会损害系统的稳定性。它可以与功率滤波器配合使用，有效地补充滤波器高频性能的不足，改善系统中的滤波特性。

磁珠专门设计用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和峰值干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠用于吸收超高频信号，例如一些RF电路，如PLL、振荡电路和包含超高频存储器（DDRSDRAM、RAMBUS等）的电路，这些电路需要将磁珠添加到电源输入中。电感器是LC振荡电路、中低频滤波电路中使用的储能元件，其应用频率范围很少超过50MHz

磁珠的主要功能是消除传输线结构（电路）中存在的RF噪声。RF能量是指添加到DC传输电平的AC正弦波分量，这是所需的有用信号。然而，RF能量对于沿线的电磁干扰传输和辐射（EMI）是无用的。为了消除这些不需要的信号能量，芯片磁珠被用作高频电阻器（衰减器），允许直流信号通过，同时滤除交流信号。通常，高频信号在30MHz以上，然而，低频信号也受到芯片磁珠的影响。片状磁珠由软磁铁氧体材料组成，形成具有高体积电阻率的单石结构。涡流损耗与铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗与信号频率的平方成正比。使用芯片磁珠的好处：小型化和轻量化在射频噪声的频率范围内具有高阻抗，消除了传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构，更好地消除了信号串联绕组。优秀的磁屏蔽结构。减小直流电阻以避免有用信号的过度衰减。显著的高频和阻抗特性（更好地消除射频能量）。消除高频放大电路中的寄生振荡。在几个MHZ到几百MHZ的频率范围内有效工作。

要正确选择磁珠，必须注意以下几点：

1.不需要的信号的频率范围是多少

2.谁是噪声源

3.需要多少噪声衰减：

4.环境条件是什么（温度、直流电压、结构强度）；

5.电路和负载阻抗是多少

6.PCB板上是否有放置磁珠的空间

前三个可以通过观察制造商提供的阻抗-频率曲线来确定。在阻抗曲线中，三条曲线都非常重要，即电阻阻抗和总阻抗。总阻抗由ZR22TfL0）2+：=fL描述。通过该曲线，选择磁珠模型，该磁珠模型在所需噪声衰减的频率范围内具有最大阻抗，并使低频和直流下的信号衰减最小化。在过大的直流电压下，芯片磁珠的阻抗特性会受到影响。此外，如果操作温度升高过高或外部磁场过大，磁珠的阻抗将受到不利影响。

如果在PCB板上，它可以添加到DC/DC模块、数据电缆、电源电缆等。它吸收了所在电路上的高频干扰信号，但不会在系统中产生新的零点和极点，也不会损害系统的稳定性。它可以与功率滤波器配合使用，有效地补充滤波器高频性能的不足，改善系统中的滤波特性。

磁珠专门设计用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和峰值干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠用于吸收超高频信号，例如一些RF电路，如PLL、振荡电路和包含超高频存储器（DDRSDRAM、RAMBUS等）的电路，这些电路需要将磁珠添加到电源输入中。电感器是LC振荡电路、中低频滤波电路中使用的储能元件，其应用频率范围很少超过50MHz

磁珠的主要功能是消除传输线结构（电路）中存在的RF噪声。RF能量是指添加到DC传输电平的AC正弦波分量，这是所需的有用信号。然而，RF能量对于沿线的电磁干扰传输和辐射（EMI）是无用的。为了消除这些不需要的信号能量，芯片磁珠被用作高频电阻器（衰减器），允许直流信号通过，同时滤除交流信号。通常，高频信号在30MHz以上，然而，低频信号也受到芯片磁珠的影响。片状磁珠由软磁铁氧体材料组成，形成具有高体积电阻率的单石结构。涡流损耗与铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗与信号频率的平方成正比。使用芯片磁珠的好处：小型化和轻量化在射频噪声的频率范围内具有高阻抗，消除了传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构，更好地消除了信号串联绕组。优秀的磁屏蔽结构。减小直流电阻以避免有用信号的过度衰减。显著的高频和阻抗特性（更好地消除射频能量）。消除高频放大电路中的寄生振荡。在几个MHZ到几百MHZ的频率范围内有效工作。

要正确选择磁珠，必须注意以下几点：

1.不需要的信号的频率范围是多少

2.谁是噪声源

3.需要多少噪声衰减：

4.环境条件是什么（温度、直流电压、结构强度）；

5.电路和负载阻抗是多少

6.PCB板上是否有放置磁珠的空间

前三个可以通过观察制造商提供的阻抗-频率曲线来确定。在阻抗曲线中，三条曲线都非常重要，即电阻阻抗和总阻抗。总阻抗由ZR22TfL0）2+：=fL描述。通过该曲线，选择磁珠模型，该磁珠模型在所需噪声衰减的频率范围内具有最大阻抗，并使低频和直流下的信号衰减最小化。在过大的直流电压下，芯片磁珠的阻抗特性会受到影响。此外，如果操作温度升高过高或外部磁场过大，磁珠的阻抗将受到不利影响。

使用芯片磁珠和芯片电感器的原因：是使用芯片磁球还是芯片电感剂主要取决于应用。谐振电路中需要贴片电感器。当需要消除不必要的EMI噪声时，使用芯片磁珠是最佳选择。

芯片磁珠和芯片电感器的应用场景包括射频和无线通信、信息技术设备、雷达探测器、汽车、手机、寻呼机、音频设备、PDAS（个人数字助理）、无线遥控系统和低压电源模块。

芯片磁珠：在时钟生成电路、模拟和数字电路、I/O输入/输出内部连接器（如串行和并行端口、键盘、鼠标、远程通信、局域网）、射频（RF）电路和易感逻辑器件之间进行滤波，滤除电源电路中的高频传导干扰，抑制计算机、机器、录像机、电视系统和手机中的EMI噪声。