磁珠和电感的作用区别

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电感和磁珠的区别与联系

电感和磁珠的区别与联系

电感与磁珠区别:1.电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。

电感和磁珠都可以用于滤波,但是机理不一样。

电感滤波是将电能转化为磁能,磁能将通过两种方式影响电路:一种方式是重新转换回电能,表现为噪声;一种方式是向外部辐射,表现为EMI(电磁干扰)。

而磁珠是将电能转换为热能,不会对电路构成二次干扰。

2.电感在低频段滤波性能较好,但在50MHz以上的频段滤波性能较差;磁珠利用其电阻成分能充分地利用高频噪声,并将之转换为热能已达到彻底消除高频噪声的目的。

3.从EMC(电磁兼容)的层面说,由于磁珠能将高频噪声转换为热能,因此具有非常好的抗辐射功能,是常用的抗EMI器件,常用于用户接口信号线滤波、单板上高速时钟器件的电源滤波等。

4.电感和电容构成低通滤波器时,由于电感和电容都是储能器件,因此两者的配合可能产生自激;磁珠是耗能器件,与电容协同工作时,不会产生自激。

5.电源用电感的额定电流相对较大,因此,电感常用于需要通过大电流的电源电路上,如用于电源模块滤波;而磁珠一般仅用于芯片级电源滤波(不过,目前市场上已经出现了大额定电流的磁珠)。

6.磁珠和电感都具有直流电阻,磁珠的直流电阻相对于同样滤波性能的电感更小一些,因此用于电源滤波时,磁珠上的压降更小。

7.用于滤波时,电感的工作电流小于额定电流,否则,电感不一定会损坏,但是电感值会出现偏差。

电感与磁珠相同点:1.额定电流。

当电感的额定电流超过其额定电流时,电感值将迅速减小,但电感器件未必损坏;而磁珠的工作电流超过其额定电流时,将会对磁珠造成损伤。

2.直流电阻。

用于电源线路时,线路上存在一定的电流,如果电感或磁珠本身的直流电阻较大,则会产生一定压降。

因此选型中,都要求选择直流电阻小的器件。

3.频率特性曲线。

电感和磁珠的厂家资料都附有器件频率特性曲线图。

在选型中,需仔细参考这些曲线,以选择合适的器件。

应用时,注意其谐振频率。

磁珠的选型由磁珠的阻抗特性曲线可知:转换频率点以下,磁珠体现电感性,转换频率点以上,磁珠体现电阻性。

磁珠与电感的作用与用途

磁珠与电感的作用与用途

磁珠与电感的作用与用途1.电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

2.磁珠是用来吸收超高频信号,主要用于高频隔离,抑制差模噪声等。

象一些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。

地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠.3.两者都可用于处理EMC、EMI问题。

4.但实际上磁珠应该也能达到吸收高频干扰的目的,而且电感在高频谐振以后都不能再起电感的作用了,先必需明白EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。

前者用磁珠,后者用电感。

5.对于板子的IO部分,基于EMC的目的;可以用电感将IO部分和板子的地进行隔离,比如将USB的地和板子的地用10uH的电感隔离;可以防止插拔的噪声干扰地平面。

如需通过EMI测试,不妨加入一颗两进两出的磁珠(90R或120R)做抗干扰用(如本公司的SG产品)。

6.电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。

7.数字地和模拟地之间的磁珠用多大,磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线),取决于你需要磁珠吸收的干扰波的频率,磁珠的单位和电阻是一样,都是欧姆!而其工作区分就在于:磁珠是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高,比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。

磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。

一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

8.磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。

电感与磁珠的区别

电感与磁珠的区别

电感与磁珠的区别
电感和磁珠的什么联系与区别
1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件
2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC 对策
3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

两者都可用于处理EMC、EMI问题。

EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。

前者用磁珠,后者用电感。

4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,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。

5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。

一般地的连接和电源的连接。

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磁珠与电感

磁珠与电感

磁珠与电感的作用与区别此文来至网络理论上对传导干扰信号进行抑制,要求抑制电感的电感量越大越好,但对于电感线圈来说,电感量越大,则电感线圈的分布电容也越大,两者的作用将会互相抵消。

图2是普通电感线圈的阻抗与频率的关系图,由图中可以看出,电感线圈的阻抗开始的时候是随着频率升高而增大的,但当它的阻抗增大到最大值以后,阻抗反而随着频率升高而迅速下降,这是因为并联分布电容的作用。

当阻抗增到最大值的地方,就是电感线圈的分布电容与等效电感产生并联谐振的地方。

图中,L1 > L2 > L3,由此可知电感线圈的电感量越大,其谐振频率就越低。

从图2中可以看出,如果要对频率为1MHz的干扰信号进行抑制,选用L1倒不如选用L3,因为L3的电感量要比L1小十几倍,因此L3的成本也要比L1低很多。

如果我们还要对抑制频率进一步提高,那么我们最后选用的电感线圈就只好是它的最小极限值,只有1圈或不到1圈了。

磁珠,即穿心电感,就是一个匝数小于1圈的电感线圈。

但穿心电感比单圈电感线圈的分布电容小好几倍到几十倍,因此,穿心电感比单圈电感线圈的工作频率更高。

穿心电感的电感量一般都比较小,大约在几微亨到几十微亨之间,电感量大小与穿心电感中导线的大小以及长度,还有磁珠的截面积都有关系,但与磁珠电感量关系最大的还要算磁珠的相对导磁率。

图3、图4是分别是指导线和穿心电感的原理图,计算穿心电感时,首先要计算一根圆截面直导线的电感,然后计算结果乘上磁珠相对导磁率就可以求出穿心电感的电感量。

另外,当穿心电感的工作频率很高时,在磁珠体内还会产生涡流,这相当于穿心电感的导磁率要降低,此时,我们一般都使用有效导磁率。

有效导磁率就是在某个工作频率之下,磁珠的相对导磁率。

但由于磁珠的工作频率都只是一个范围,因此在实际应用中多用平均导磁率。

在低频时,一般磁珠的相对导磁率都很大(大于100),但在高频时其有效导磁率只有相对导磁率的几分之一,甚至几十分之一。

磁珠和电感区别

磁珠和电感区别

磁珠Ferrite Bead与电感inductance的区别磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。

磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。

电感的等效电阻可有Z=2X3.14xf来求得。

铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。

在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。

当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。

高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个元件的值都与磁珠的长度成比例。

磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。

有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加元件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办法会好些。

铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。

大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。

铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其他电路,其体积可以做得很小。

特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。

铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。

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(<50MHz),S高频应用(>200MHz);3216封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;500阻抗(一般为100MHz时),50ohm。

电感和磁珠的联系与区别

电感和磁珠的联系与区别
电 感 和 磁 珠 的 联 系 与 区 别
目录
简介片式电感ຫໍສະໝຸດ 片式磁珠 磁珠的好处使用磁珠和电感的原因
简介
贴片磁珠和电感的区别 电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)
器件。电感多用于电源滤波回路,侧重于抑止传导性干扰;磁珠多用于
信号回路,主要用于EMI方面。磁珠用来吸收超高频信号,象一些RF电 路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路都需要在电源输入部分加磁 珠,而电感是一种储能元件,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。
片式磁珠
磁珠的功能 片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电路)中的 RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直 流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着 线路传输和辐射(EMI)。
磁珠的组成 片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构 。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率 的平方成正比。
谢 谢 !
磁珠的好处
小型化和轻量化
小型化和轻量化。在射频噪 声频率范围内具有高阻抗,消 除传输线中的电磁干扰。闭合 磁路结构,更好地消除信号的 串绕。极好的磁屏蔽结构。降 低直流电阻,以免对有用信号 产生过大的衰减。
高频特性和阻抗特性
在高频放大电路中消除寄生 振荡。有效的工作在几个 MHz到几百MHz的频率范围 内。电路和负载阻抗是多少。 是否有空间在PCB板上放置 磁珠。前三条通过观察阻抗 频率曲线就可以判断。
使用磁珠和电感的原因
是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中
需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式 磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合: 片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波 器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字 助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。 片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波, I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途 电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之 间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机( VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止

电感与磁珠联系与区别

电感与磁珠联系与区别

电感和磁珠电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

两者都可用于处理EMC、EMI问题。

磁珠是用来吸收超高频信号,象一些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错50MHZ。

对于板子的IO部分,是不是基于EMC的目的可以用电感将IO部分和扳子的地进行隔离,比如将USB的地和板子的地用10uH的电感隔离可以防止插拔的噪声干扰地平面?电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。

磁珠就是阻高频嘛,对直流电阻低,对高频电阻高比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。

磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。

一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。

在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。

实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

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。

磁珠和电感的区别

磁珠和电感的区别

磁珠和电感的区别简介:磁珠和电感作为两种常见的电子元件,在电子领域使用广泛。

它们都能够在电路中起到储存和释放能量的作用,但是它们的工作原理和特点略有不同。

本文将从磁性特性、工作原理、应用领域等方面探讨磁珠和电感之间的区别。

一、磁性特性1. 磁珠:磁珠是一种由磁性材料制成的小圆球状物体。

它具有良好的磁性,往往适用于高频电路中。

磁珠一般采用铁氧体等材料制成,具有高磁导率和强磁饱和特性,可以在高频电路中提供较低的电感值。

磁珠在电路中起到滤波、隔离和储能的作用。

2. 电感:电感是一种由导体线圈制成的元件,主要使用导体线圈的电磁感应原理。

电感的磁性取决于线圈中的线圈材料和线圈的形状。

线圈中的磁性材料一般采用镍铁合金,具有较高的磁导率和饱和磁感应强度。

电感可以在电路中储存和释放能量,具有阻抗变化和滤波功能。

二、工作原理1. 磁珠:磁珠主要通过磁导率和磁感应强度来调整电路中的电感值。

当电流通过磁珠时,磁珠内部会产生磁场,通过改变磁场强度和方向,可以改变电感的大小和性质。

磁珠可根据不同的工作频率和电流条件选择合适的材料和尺寸。

2. 电感:电感基于电磁感应原理工作。

当电流通过线圈时,产生的磁场会自感应回到线圈中,产生感应电动势,并对电路中的电流起到调节的作用。

线圈的大小和形状以及线圈中的材料都会影响电感的大小和性能。

通过改变线圈的参数,可以实现对电流和电压的调控。

三、应用领域1. 磁珠:磁珠常见于高频电路和无线通信领域。

它们广泛应用于滤波器、隔离器和匹配器等电路中,可提供较低的电感值和较高的频率响应。

磁珠还可用于电源管理电路和射频功率放大器等应用,具有稳定性和可靠性的特点。

2. 电感:电感广泛应用于电源电路、放大器、射频通信和变频器等领域。

在直流电源电路中,电感可用于稳定电流和降低电压波动。

在放大器和射频通信领域,电感可用于匹配和调谐,提高信号转换效率。

电感还常用于变频器中的滤波和电路保护等方面。

结论:磁珠和电感作为常见的电子元件,在电子领域起到重要作用。

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磁珠的作用!2008-09-03 16:021引言由于电磁兼容的迫切要求,电磁干扰(EMI)抑制元件获得了广泛的应用。

然而实际应用中的电磁兼容问题十分复杂,单单依靠理论知识是完全不够的,它更依赖于广大电子工程师的实际经验。

为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,还要考虑接地、电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题[1][2]。

本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容设计中的重要性与应用,以期为设计者在设计新产品时提供必要的参考。

2磁珠及其工作原理磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料,铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常应用于高频情况,因为在低频时它们主要呈现电感特性,使得损耗很小。

在高频情况下,它们主要呈现电抗特性并且随频率改变。

实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上,铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度。

磁导率可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。

因此它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,如图1所示,电感L和电阻R都是频率的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。

在高频段,阻抗主要由电阻成分构成,随着频率的升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小,但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式消耗掉。

在低频段,阻抗主要由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,电感L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高品质因素Q特性的电感,这种电感容易造成谐振,因此在低频段时可能会出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象[3]。

磁珠种类很多,制造商会提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。

有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加元件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力可能不如预期的多,可以采用多串联几个磁珠的办法。

值得注意的是,高频噪声的能量是通过铁氧体磁矩与晶格的耦合而转变为热能散发出去的,并非将噪声导入地或者阻挡回去,如旁路电容那样。

因而,在电路中安装铁氧体磁珠时,不需要为它设置接地点。

这是铁氧体磁珠的突出优点[4]。

3 磁珠和电感3.1磁珠和电感的区别磁珠由氧磁体组成,电感由磁芯和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去,因此说电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。

电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

两者都可用于处理EMC、EMI问题。

磁珠是用来吸收超高频信号,例如一些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。

地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则常采用磁珠。

3.2 片式磁珠与片式电感3.2.1片式电感在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件,这些元件包括片式电感和片式磁珠。

在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。

谐振电路包括谐振发生电路、振荡电路、时钟电路、脉冲电路、波形发生电路等。

谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。

要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。

在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。

在谐振电路中,电感必须具有高品质因素Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。

高Q电路具有尖锐的谐振峰值。

窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。

稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。

标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。

电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。

在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR,定义为元件在没有交流信号下的直流电阻)、额定电流和低Q值。

当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此并不需要电感的高Q 特性,低的直流电阻(DCR)可以保证最小的电压降。

3.2.2片式磁珠片式磁珠是目前应用、发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。

片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,片式铁氧体磁珠的结构和等效电路如图2所示,实质上它就是1个叠层型片式电感器,是由铁氧体磁性材料与导体线圈组成的叠层型独石结构。

由于在高温下烧结而成,因而具有致密性好、可靠性高等优点。

两端的电极由银/镍/焊锡3层构成,可满足再流焊和波峰焊的要求。

在图2所示的等效电路中,R代表由于铁氧体材料的损耗(主要是磁损耗)以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻,C是导体线圈的寄生电容。

片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。

要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。

通常高频信号为30MHz以上,但是低频信号也会受到片式磁珠的影响。

片式磁珠不仅具有小型化和轻量化的优点,而且在射频噪声频率范围内具有高阻抗特性,可以消除传输线中的电磁干扰。

片式磁珠能够降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。

片式磁珠还具有显著的高频特性和阻抗特性,能更好的消除RF能量。

在高频放大电路中还能消除寄生振荡。

有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内[5] [6]。

片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。

3.2.3片式电感与片式磁珠的使用是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。

在谐振电路中需要使用片式电感,而在需要消除不需要的EMI噪声时,则使用片式磁珠是最佳的选择。

片式电感的应用场合主要有:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。

片式磁珠的应用场合主要有:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口、并口、键盘、鼠标、长途电信、本地局域网等),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机,电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

4磁珠的选用与应用由于铁氧体磁珠在电路中使用能够增加高频损耗而又不引入直流损耗,而且体积小、便于安装在区间的引线或者导线上,对于1MHz以上的噪声信号抑制效果十分明显,因此可用作高频电路的去耦、滤波以及寄生振荡的抑制等。

特别对消除电路内部由开关器件引起的电流突变和滤波电源线或其它导线引入电路的高频噪声干扰效果明显。

低阻抗的供电回路、谐振电路、丙类功率放大器以及可控硅开关电路等,使用铁氧体磁珠进行滤波都是十分有效的。

铁氧体磁珠一般可以分为电阻性和电感性两类,使用时可以根据需要选取。

单个磁珠的阻抗一般为十至几百欧姆,应用时如果一个衰减量不够时可以用多个磁珠串联使用,但是通常三个以上时效果就不会再明显增加了[7]。

如图3示出了利用两只电感性铁氧体磁珠构成的高频LC滤波器电路,该电路可有效的吸收由高频振荡器产生的振荡信号而不致窜入负载,并且不降低负载上的直流电压。

由于任何传输线都不可避免的存在着引线电阻、引线电感和杂散电容,因此,一个标准的脉冲信号在经过较长传输线后,极易产生上冲及振铃现象。

大量的实验证明,引线电阻可使脉冲的平均振幅减小,而引线电感和杂散电容的存在,则是产生上冲和振铃的根本原因。

在脉冲前沿上升时间相同的条件下,引线电感越大,上冲及振铃现象就越严重,杂散电容越大,则使波形的上升时间越长,而引线电阻的增加,将使脉冲的振幅减小。

在实际电路中,可以利用串联电阻的方法来减小和抑制上冲及振铃。

图4给出了利用一个电阻性铁氧体磁珠来消除两只快速逻辑门之间由于长线传输而引起的振铃现象。

铁氧体抑制元件还广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体磁珠,就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。

普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器。

当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。

为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗。

因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器。

不同的铁氧体抑制元件,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。

在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。

但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。

EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。

磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。

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