元件基础知识

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2024-07-13 03:27| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、片式铁氧体磁珠结构

二、磁珠特性

1、阻抗随频率变化的电阻器

2、低频时,呈电感特性,阻抗较低,磁芯损耗较小,这种电感容易造成谐振,因此在低频段使用磁珠后干扰现象增强。

3、高频时,阻抗主要有电阻成分构成,随着频率升高,感抗减小,磁芯损耗增加,电阻成分增加。当高频信号通过磁珠时,电磁干扰被吸收转换成热能消散。

4、等效电路是一个DCR电阻串联电感、电容、电阻串联组成。DCR是一个恒定值,后三个元件随频率变化而变化。当频率低于 FL(LC谐振频率)时,磁珠呈现电感特性,频率高于 FL 时,磁珠呈现电容特性。

对于串联了磁珠的电路,磁珠的转折点频率越低,电路振荡和波形失真越小,反之则越大。

三、 选用原则

以常用于电源滤波的 HH-1H3216-500 为例,其型号各字段含义依次为: HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是 HB 系列; 1 表示一个元件封装了一个磁珠,若为 4 则是并排封装四个的; H 表示组成物质, H 、 C 、 M 为中频应用( 50 - 200MHz ), T 低频应用( 200MHz ); 3216 封装尺寸,长 3.2mm ,宽 1.6mm ,即 1206 封装; 500 阻抗(一般为 100MHz 时), 50 ohm 。 其产品参数主要有三项: 阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37; 直流电阻 DC Resistance (m ohm): Maximum 20; 额定电流 Rated Current (mA): 2500. 1.磁珠的阻抗在 EMI 噪声频率处最大。比如如果 EMI 噪声的最大值在 200MHz,那选择的时候就要看磁珠的特性曲线,其阻抗的最大值应该在 200MHz 左右。 3.大部分磁珠通常被放在电源线上用来滤除电源的 EMI 噪声。而在有偏置电流的情况下,磁珠的特性会发生一些变化。随着电流 的增加,磁珠的峰值阻抗会变小,同时阻抗峰值点的频率也会变高。在低频大偏置电流应用情况下,应该选择大尺寸的磁珠(阻抗特性好一些),在高频应用中,尽量选择小尺寸的磁珠。 3.阻抗频率特性平缓的磁珠比较适合应用于电源线,二频率特性比较陡峭的磁珠比较适合应用于信号线。

磁珠选择主要指标:

(1)转折点频率

(2)额定电流,工作电流不能大于额定电流

(3)直流电阻,当电源电路电路较大时,好需要考虑磁珠产生的压降

(4)谐振频率,工作频率高于谐振频率时,磁珠表现电容性,阻抗迅速降低。电源电路中选择谐振频率高的磁珠。磁珠的转换点频率和谐振频率意义不同

磁珠应用于信号线: 1、确定信号工作频率。磁珠阻抗峰值频率至少要高于信号有效带宽,否则会影响信号完整性,从而影响整个系统正常工作。 2、确定信号电流。对于音频信号,通常有功率输出,此时磁珠选择要考虑输出电流。将音频信号折算成有效值选取合适额定电流。 3、峰值阻抗应选择可能出现EMI问题的频率附件。用于高速信号的磁珠要注意阻抗匹配,用于信号线的磁珠,通常不需要考虑磁珠DCR,磁珠尺寸越小越好。 4、 磁珠的阻抗曲线要尽量陡峭,以免影响信号完整性。 磁珠应用于电源线: 假设电源额定电压3.3V、额定电流300mA,电路板上的远端IC要求电源电压最低不得低于3.0V,并且要求对于100MHZ、300mVpp的噪声,经过磁珠滤波后能达到50mVpp的水平。 1、则对于100MHz的信号,300mV的噪声需要滤波后衰减到50mV,意即在磁珠上分压要达到250mV,假设负载RL=50Ω。则Rac/RL=250/50,其中RL=50Ω,得Rac=250Ω(在100MHz时)。 2、电源额定电流300mA,降额系数按照0.75,则选择最小额定电流不低于300mA/0.75=400mA的磁珠; 3、IC要求电源电压最低不得低于3.0V,则磁珠上直流电阻Rdc上的最大压降须不大于0.3V,即300mA*Rdc


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