PCB科技 - PCB電路設計中磁珠的選擇

磁珠的選擇 印刷電路板電路設計, 正確選擇磁珠, 我們必須注意這幾點.

1、磁珠的組織是歐姆而不是亨特，應特別注意。 因為根據特定頻率下產生的阻抗，磁珠的組織是標稱的，阻抗的組織也是歐姆。 頻率和阻抗的特性曲線通常在磁珠資料庫中提供，通常基於100MHz，例如 1000R@100MHz ，這意味著磁珠的阻抗在100MHz時等於6.00歐姆

2、普通濾波器由無損電抗元件組成。 它在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源，囙此這種濾波器也稱為反射濾波器。 當反射濾波器的阻抗與信號源不匹配時，一些能量將反射回信號源，導致干擾水准增强。 為了解决這一缺點，可以在濾波器的入口線上使用鐵氧體磁環或磁珠套筒，利用磁環或磁珠對高頻訊號的渦流損耗，將高頻分量轉換為熱損耗。 囙此，磁環和磁珠實際上會吸收高頻成分，囙此有時稱為吸收濾波器

不同的鐵氧體抑制元件具有不同的最佳抑制頻率範圍。 通常，磁導率越高，抑制頻率越低。 此外，鐵素體體積越大，抑制效果越好。 當體積一定時，細長形狀比短厚形狀具有更好的抑制效果，內徑越小，抑制效果越好。 然而，在直流或交流偏置電流的情况下，當EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時，其電流值與其體積成正比。 兩者之間的不平衡會導致飽和，並降低元件的效能； 在抑制共模干擾時，電源的兩根導線（正極和負極）同時通過磁環。 有效訊號為差模訊號。 電磁干擾吸收磁環/磁珠對其沒有影響，但對共模訊號將顯示大量電感。 使用磁環的另一個更好的方法是使經過磁環的導線反復纏繞數次，為了新增電感，可以根據其抑制電磁干擾的原理合理使用其抑制效果

鐵氧體抑制元件應安裝在靠近干擾源的位置。 對於輸入/輸出電路，應盡可能靠近遮罩外殼的入口和出口。 對於由鐵氧體磁環和磁珠組成的吸收濾波器，除了高磁導率的耗材外，還應注意其應用。 它們對線路中高頻分量的電阻約為10至數百Î），囙此，其在高阻抗電路中的作用並不明顯。 相反，它在低阻抗電路（如配電、電源或射頻電路）中非常有效。 四、結論

鐵氧體廣泛用於電磁干擾控制，因為它可以衰减較高的頻率，讓較低的頻率幾乎不受阻礙地通過. 磁環 / 用於電磁干擾吸收的磁珠可以製成各種形狀，廣泛用於各種場合. 例如, on 印刷電路板, 它們可以添加到DC / 直流模塊, 數據線, 電力線, 等. 它吸收線路上的高頻干擾訊號, 然而, 它不會在系統中產生新的零極點，也不會破壞系統的穩定性. 與電源濾波器一起使用時, 它可以很好地彌補濾波器高頻端效能的不足，改善系統的濾波特性

磁珠專業用於抑制訊號線和電源線上的高頻雜訊和峰值干擾，還具有吸收靜電脈衝的能力

磁珠用於吸收超高頻訊號。 例如，一些射頻電路、鎖相環、振盪電路和超高頻存儲電路（DDR、SDRAM、Rambus等），需要在功率輸入部分添加磁珠，而電感是儲能元件，用於LC振盪電路、中低頻濾波電路，其應用頻率範圍很少超過50MHz

磁珠的作用主要是消除傳輸線結構（電路）中存在的射頻雜訊。 射頻能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波分量。 直流分量是所需的有用訊號，而射頻能量是無用的。 電磁干擾沿線路傳輸和輻射（EMI）。 為了消除這些不必要的訊號能量，晶片磁珠發揮高頻電阻（衰减器）的作用。 該裝置允許直流訊號通過並過濾交流訊號。 通常，高頻訊號大於30MHz。 然而，低頻訊號也會受到晶片磁珠的影響

晶片磁珠由軟磁鐵氧體資料組成，形成具有高體積電阻率的整體結構。 渦流損耗與鐵氧體資料的電阻率成反比。 渦流損耗與訊號頻率的平方成正比。 使用晶片磁珠的優點是小型化和輕量化。 它在射頻雜訊的頻率範圍內具有高阻抗，並消除了傳輸線中的電磁干擾。 閉合磁路結構，更好地消除了串聯繞組的訊號。 優良的磁遮罩結構。 降低直流電阻，避免有用訊號過度衰减。 顯著的高頻特性和阻抗特性（更好地消除射頻能量）。 消除高頻放大電路中的寄生振盪。 在數MHz到數百MHz的頻率範圍內有效工作

要正確選擇磁珠，必須注意以下幾點：

1、無用訊號的頻率範圍是多少；

2、誰是雜訊源；

3、需要多少雜訊衰减；

4、環境條件是什麼（溫度、直流電壓、結構强度）；

5、電路和負載阻抗；

6. 是否有空間放置磁珠 印刷電路板;

前3種可以通過觀察製造商提供的阻抗-頻率曲線來判斷。 在阻抗曲線中，3條曲線非常重要，即電阻、電感電抗和總阻抗。 總阻抗由zr22ÏFL（）2+:=FL描述。通過該曲線，選擇在想要衰减雜訊的頻率範圍內具有最大阻抗且訊號衰减在低頻和直流下盡可能小的磁珠模型。 過大的直流電壓會影響晶片磁珠的阻抗特性。 此外，如果工作溫昇過高或外部磁場過大，磁珠的阻抗將受到不利影響。 使用晶片磁珠和晶片電感的原因：是否使用晶片磁珠或晶片電感主要取決於應用。 諧振電路中需要使用片式電感器。 當需要消除不必要的EMI雜訊時，晶片磁珠是最佳選擇。 晶片磁珠和晶片感應器的應用：

晶片電感器：射頻和無線通訊、資訊技術設備、雷達探測器、汽車、蜂窩電話、尋呼機、音訊設備、PDA（個人數位助理）、無線遙控系統和低壓電源模組等

晶片磁珠：在時鐘生成電路、類比電路和數位電路、輸入/輸出輸入/輸出內部連接器（如串口、並口、鍵盤、滑鼠、遠端通訊、局域網）之間進行濾波，在射頻（RF）電路和易受干擾的邏輯設備之間進行濾波，過濾電源電路中的高頻傳導干擾， 電腦、電腦、錄影機（VCR）、電視系統和手機中的EMI雜訊抑制