片式磁珠的工作原理 片式磁珠的分类以及选型

您所在的位置:网站首页 片子的类型 片式磁珠的工作原理 片式磁珠的分类以及选型

片式磁珠的工作原理 片式磁珠的分类以及选型

2023-03-14 04:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,像一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。接下来,详细为你说下片式磁珠的工作原理 片式磁珠的分类以及选型

1.片式磁珠的工作原理

磁珠的主要原料是铁氧体。铁氧体是具有立方晶格结构的立方铁磁性材料。铁素体材料为铁镁合金或铁镍合金。其制造工艺和力学性能与陶瓷相似。颜色是灰黑色的。电磁干扰滤波器中经常使用的一种磁芯是铁氧体材料,许多制造商专门为抑制电磁干扰提供铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗和高磁导率,使电感线圈绕组之间高频高电阻产生的电容最小化。铁氧体材料通常用于高频场合,因为它们在低频下表现出主要的感应特性,从而产生低损耗。在高频下,它们主要表现为电抗特性,并随频率变化。在实际应用中,铁氧体材料被用作射频电路的高频衰减器。实际上,铁氧体可以更好地等效为电阻和电感的并联。低频电阻被电感器短路,高频时电感器的阻抗变得很高,电流通过电阻器。铁氧体是一种将高频能量转换为热能的消耗设备,热能由其电阻特性决定。

对于抑制电磁干扰的铁氧体,最重要的性能参数是磁导率和饱和磁通密度。磁导率可用复数表示,实部为电感,虚部为损耗,损耗随频率的增加而增大。因此,它的等效电路是由一个电感L和一个电阻R组成的串联电路。如图1所示,电感L和电阻器R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,电感器的阻抗随着频率的增加而增加,但在不同的频率下,其阻抗机制是完全不同的。

在高频段,阻抗主要由电阻分量组成。随着频率的增加,磁芯的磁导率降低,导致电感器的电感减小,电感分量减小,但此时磁芯的损耗增大。电阻分量的增加使总阻抗增大,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转化为热能。在低频段,阻抗主要由电感的感应电抗组成。当低频较小时,磁芯的磁导率较高,所以电感大,电感L起主要作用,电磁干扰被反射和抑制,而当磁芯损耗很小时,整个装置就是一个低损耗、高品质因数的Q型电感,铁氧体磁珠使用后,在低频段会出现干扰增强现象。

磁珠有多种类型,制造商将提供技术指标说明,特别是磁珠阻抗与频率的关系。有些磁珠有多个孔,导线的通过可以增加元件的阻抗(磁珠通过次数的平方),但是高频下的噪声抑制能力可能不如预期的那么大,可以使用多个串联连接。磁珠法。

值得注意的是,高频噪声的能量通过铁氧体磁矩和晶格的耦合转化为热能,而不是像旁路电容器那样将噪声引入地面或阻止其返回。因此,当铁氧体磁珠安装在电路中时,不必设置接地点。这是铁氧体磁珠的突出优点。

下图显示了片状铁氧体磁珠的阻抗频率特性示例。其基本原理是:随着频率的升高,阻抗随电感的增加而成比例地增加,因此,通过将这些磁珠串联在电路中,它们起到了低通滤波器的作用。对于传统电感器,阻抗(Z)值的主要特征是电抗分量(X)。

另一方面,由于片状铁氧体磁珠使用在高频下具有高损耗的铁氧体材料,因此在高频范围内的主要特性是电阻分量(R)。电抗分量不伴有损耗,而电阻分量有损耗。这意味着片状铁氧体磁珠比传统电感具有更好的噪声能量吸收能力。

片式磁珠的工作原理

片式铁氧体磁珠通常通过100MHz频率下的阻抗值进行标准化。但是,可以使用具有相同阻抗值的各种产品。这是为了能够选择阻抗曲线的锐度。

下图显示了曲线更改的示例。BLM18AG601SN1和BLM18BD601SN1都是片式铁氧体磁珠,在100 MHz时阻抗为600Ω,但BLM18BD601SN1的阻抗曲线更为尖锐,而BLM18AG601SN1的阻抗上升更为缓慢。

片式磁珠的工作原理

对于阻抗曲线缓慢上升的类型,阻抗在较低的频率水平开始增加,因此可以在从非常低频到高频的宽频带上抑制噪声。然而,如果信号频率相对较高,则频率也可能衰减。

相反,对于阻抗曲线急剧上升的类型,阻抗仅在高频范围内增加,因此即使使用具有相对较高频率的信号,也可以在不影响信号的情况下抑制噪声。因此,在选择片状铁氧体磁珠时,重要的是要考虑抑制噪声的信号频率。

片式磁珠的工作原理

2.片式磁珠的分类以及选型

普通型磁珠用于电流不太大(一般小于600mA),无特殊要求的场合,它的直流电阻一般为零点几个欧姆。此型号磁珠应用于要求较大电流的场合,由于其应用于大电流的场合,因此就要求它的直流电阻必须很小,约小于普通型磁珠一个数量级,而其阻抗值一般也较小。磁珠主要用于EMI差模噪声抑制,他的直流阻抗很小,在高频下却有较高阻抗,一般说的600R是指100MHZ测试频率下的阻抗值。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。

磁珠分类

根据磁珠的应用场合,大致可将磁珠分为普通型、大电流型、尖峰型等。

普通型:普通型磁珠用于电流不太大(一般小于600mA),无特殊要求的场合,它的直流电阻一般为零点几个欧姆。能有效地抑制、吸收电子设备的电磁干扰和射频干扰。其阻抗范围一般为几欧到几千欧范围内。

大电流型:此型号磁珠应用于要求较大电流的场合,由于其应用于大电流的场合,因此就要求它的直流电阻必须很小,约小于普通型磁珠一个数量级,而其阻抗值一般也较小。

尖峰型:此型号的磁珠特性为在某一个频率区域内,其阻抗急剧上升,从而在特定的频率区域内可获得较高的衰减效果而对信号不产生影响。

磁珠选型

磁珠主要用于EMI差模噪声抑制,他的直流阻抗很小,在高频下却有较高阻抗,一般说的600R是指100MHZ测试频率下的阻抗值。

选择磁珠应考虑两方面:一是电路中噪声干扰的情况;二是需要通过的电流大小。

要大概了解噪声的频率、强度,不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的,要选在噪声中心频率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的,但并不是阻抗越高越好,因为阻抗越高DCR也越高,对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准,主要看实际使用的效果,120R-600R之间都很常用。

然后要看通过电流大小,如果用在电源线部分则要选额定电流较大的型号,用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。磁珠的选择要根据实际情况来进行。比如对于3.3V、300mA电源,要求3.3V不能低于3.0V,那么磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R,这种情况一般选择0.5R,防止参数漂移。

片式磁珠的分类以及选型



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3