電子設計 - PCB設計における磁気ビーズの選択方法

チップビーズまたはチップインダクタを使用するかどうか PCB設計 主にアプリケーションシナリオに依存する. SMDインダクタは、共振回路30で必要とされる. 不要なEMIノイズを除去する必要がある場合, チップビーズの使用は最良の選択である.

1 .磁気ビーズの単位はオームではなく、ハンターである。この点は特に注意しなければならない。磁気ビーズの単位が特定の周波数で発生するインピーダンスに基づいて名目的であるので、インピーダンスの単位もオームである。磁気ビーズのデータシートは一般に周波数およびインピーダンス特性曲線を提供する。一般的に100 MHzは1000 R 100 MHzなどの標準であり、磁気ビーズのインピーダンスは100 MHzの周波数で600オームに相当する。

通常のフィルタは無損失リアクタンス成分で構成され、ライン内の役割は阻止帯域周波数を信号源に反映させることであるので、このフィルタは反射フィルタとも呼ばれる。反射フィルタが信号源のインピーダンスに一致しない場合、エネルギーの一部が信号源に反射され、干渉レベルが増加する。この問題を解決するために、フィルタの入口にフェライト磁性リングまたは磁気ビーズスリーブを使用し、高周波成分に磁気リングまたは磁気ビーズの渦電流損失を用いて高周波成分を熱損失に変換する。従って、磁性リングと磁性ビーズは実際に高周波成分を吸収するので、吸収フィルタと呼ばれることもある。

異なるフェライト抑制コンポーネントは、異なる最適抑制周波数範囲を有する。一般に透磁率が高いほど抑制の周波数は低くなる。またフェライトの体積が大きいほど抑制効果が向上する。いくつかのオンライン研究では、体積が一定の場合、細くて薄い形状は、短くて厚いものよりも優れた抑制効果を有し、内径が小さいほど、抑制効果が良いことがわかった。しかしながら、DC又はACバイアス電流の存在下では、依然としてフェライト飽和の問題がある。

抑制素子の断面はより大きい, 飽和する傾向が少なく、許容できるバイアス電流が大きい. EMI吸収磁気リング/磁気ビーズは差動モード干渉を抑制する, それを通過する電流値はその体積に比例する, そして、2つの不均衡は、飽和を引き起こします, コンポーネントのパフォーマンスを低下させるコモンモード干渉を抑制する場合, connect the two wires of the power supply (positive and negative) Passing through a magnetic ring at the same time, 有効信号は差動モード信号である, EMI吸収磁気リング/磁気ビーズはそれに何の影響もない, しかし、コモンモード信号, それは、より大きなインダクタンス. 磁気リングを使用するもう一つのより良い方法は、それを通って磁気リングのワイヤを繰り返してインダクタンスを増加させることである. 電磁妨害の抑圧原理による, その抑制効果を合理的に使用することができます.

フェライト抑制部品は干渉源に近接して設置する必要がある。入出力回路については、シールドケースの入口と出口に可能な限り近くなければならない。フェライトビーズと磁性ビーズからなる吸収フィルタには，透磁率の高い損失材料の使用に加えて，その応用に注意を払う必要がある。回路中の高周波成分に対する抵抗は約10〜数100Ωであり，高インピーダンス回路での役割は明らかではない。逆に、低インピーダンス回路（電源、電源または無線周波数回路など）では、非常に効果的である。

フェライトは、低い周波数がほとんど妨げられないようにする間、より高い周波数を減衰させることができるので, EMI制御で広く使われている. 磁気リング/EMI吸収用の磁気ビーズは様々な形状にでき、様々な場面で広く使用される. それが上にあるならば PCBボード, それは、DCに加えられることができます/直流モジュール, データライン, 電力線, etc. それは、それが位置する線で高周波干渉信号を吸収します, しかし、それはシステムで新しい極とゼロを生成しません, そしてシステムの安定性を破壊しない. それは、電源フィルタとともに使用される, これは、フィルタの高周波数端部の性能の不足を補うことができ、システムのフィルタリング特性を改善することができる.

磁気ビーズは特に信号線や電力線の高周波ノイズやスパイク干渉を抑制するために用いられ，静電パルスを吸収する能力を有する。

磁気ビーズは超高周波信号を吸収するために使用される。例えば、いくつかのRF回路、PLL、発振回路、超高周波メモリ回路（DDRSDRAM、Rambus等）は、電力入力部に磁気ビーズを追加する必要があり、インダクタンスは、LC発振回路、媒体および低周波数フィルタ回路などで使用される一種のエネルギー貯蔵部品であり、その周波数が50 MHzを超えることはない。

磁気ビーズの機能は主に伝送線路構造（回路）に存在するRFノイズを除去することである。RFエネルギーは、直流伝送レベルに重畳された交流正弦波成分である。直流成分は必要な有用信号であり、一方、無線周波数RFエネルギーは役に立たない。電磁妨害は伝送されて、線に沿って放射される。これらの不要な信号エネルギーを除去するために、チップビーズは高周波抵抗（減衰器）の役割を果たすために使用される。この装置は、DC信号を通過させ、AC信号をフィルタリングする。通常、高周波信号は30 MHzを超えているが、低周波信号はまた、チップビーズの影響を受ける。

チップ磁性ビーズは軟磁性材料からなり，高い体積抵抗率をもつモノリシック構造を形成した。渦電流損失はフェライト材料の抵抗率に反比例する。渦電流損失は信号周波数の二乗に比例する。

チップビーズを用いる利点は，無線周波数雑音の周波数範囲で小型化と軽量化が可能であり，伝送線路における電磁干渉を除去することである。閉じた磁気回路構造は、信号交差巻線をより良く除去することができる。優れた磁気シールド構造。有用な信号の過度の減衰を避けるために、DC抵抗を減少させる。重要な高周波特性およびインピーダンス特性（より良いRFエネルギーを除去する）。高周波増幅回路における寄生発振の除去数MHzから数百MHzの周波数範囲で効果的に動作する。

PCB設計において磁気ビーズのコアを正しく選択するためのいくつかの提案

不要信号の周波数範囲

2騒音源は誰か

PCBボード上に磁気ビーズを配置するスペースがあるか

どのように多くのノイズ減衰が必要です

環境条件（温度、直流電圧、構造強度）は何か

回路と負荷インピーダンスは？

最初の3つは、A 1によって提供されるインピーダンス周波数曲線を観察することによって判断することができる PCBメーカー. インピーダンス曲線には3つの曲線が非常に重要である, すなわち抵抗, インダクタンスと全インピーダンス. The total impedance is described by ZR22πfL() 2+:=fL. この曲線を通して, ノイズが減衰される周波数範囲で最大のインピーダンスを有する磁気ビーズモデルを選択し、信号減衰は低周波数およびDC. チップビーズのインピーダンス特性は、過度のDC電圧. 加えて, 動作温度が高くなりすぎたり、外部磁界が大きすぎると, ビーズのインピーダンスは悪影響を受ける. また、選択する深センエレクトロニクスショーに行くことができます. チップビーズとチップインダクタを使用する理由：チップビーズまたはチップインダクタを使用するかどうかは主に用途に依存する. SMDインダクタは、共振回路30で必要とされる. 不要なEMIノイズを除去する必要がある場合, チップビーズの使用は最良の選択である.

チップビーズとチップインダクタの適用事例

チップインダクタ：無線周波数（RF）と無線通信、情報技術機器、レーダー探知器、自動車、携帯電話、ページャ、オーディオ機器、PDA（Personal Digital Assistants）、無線リモートコントロールシステム、および低電圧電源モジュール。

チップビーズ：クロック発生回路、アナログ回路とデジタル回路の間のフィルタリング、入出力入出力コネクタ（シリアルポート、パラレルポート、キーボード、マウス、長距離通信、ローカルエリアネットワークなど）、干渉に影響されやすい論理装置間の無線周波数（RF）回路。電源回路は高周波干渉妨害を除去し，コンピュータ，ビデオレコーダ（vcr），tvシステム，携帯電話のemiノイズを抑制する。