EMC之铁氧体磁珠技术及选型要点
铁氧体磁珠
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铁氧体磁珠的原理及应用
铁氧体磁珠的原理及应用
1 铁氧体磁珠电磁干扰抑制元件
铁氧体磁珠是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
它的切割方块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。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体磁珠，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。
磁导率μ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和铁氧体磁铁电阻R组成的串联电路，L和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。
在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，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Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，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。
全面的磁珠知识——原理、应用选型以及与电感的区别和联系
全面的磁珠知识——原理、应用选型以及与电感的区别和联系一、磁珠工作的基本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。
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μ和饱和磁通密度Bs。
磁导率μ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，是频率的一个函数如电阻R(f)，f代表频率。
这里还要强调一下高频的概念：不仅指周期性变化的信号，也特指快速边沿的脉冲等效频率f= 0.5/tr，tr为信号上升/下降边沿，具体参见《数字高速设计》参考书。
<磁珠等效电路>因此如上，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L 和R都是频率f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。
<实际磁珠形式>在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，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、高品质因数Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
所以实际电路中往往也会串接一个小电阻，消除谐振。
<串联小电阻的磁珠电路>在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，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耗散掉。
<磁珠滤波损耗原理示意><高频100M表现出的电阻特性>阻抗转折点，两种特性的转折点为X和R曲线的交点，我们称这个转折点为抗阻特性转折点。
电路设计磁珠的选取
电路设计磁珠的选取磁珠是电路设计常用的材料零件，那么你对电路设计磁珠的选取要怎么选有兴趣吗?下面就由店铺为你带来电路设计磁珠的选取分析，希望你喜欢。
电路设计磁珠应用介绍需要消除不需要的EMI噪声时，使用贴片磁珠是最佳的选择。
1、磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，这一点要特别注意。
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上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz为标准，比如1000R 100MHz，意思就是在100MHz 频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆。
2、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，利用滋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。
网上某些大牛研究发现：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。
可以根据它对电磁干扰的抑制原理，合理使用它的抑制作用。
铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。
常用EMC器件简介
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磁珠主要参数
• Z(阻抗) [Z]@100MHz (ohm) 磁珠的阻抗是指在电流下所有阻抗的总和，
包括交流与直流部分。阻抗的直流部分仅仅是绕 线的直流电阻，交流部分包括电感电抗。下面的 公式计算了一个理想电感在正弦交流信号下的电 感电抗，Z=XL=2πfL。
• L的单位是亨利，频率的单位是赫兹。这个等式 表明了电感量越大或者频率越高则阻抗越大。集 肤效应或磁芯损耗同样可以使电感的阻抗值增加。
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磁珠应用简介
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磁珠的工作原理
片式磁珠全称为铁氧体磁珠，Ferrite Bead，简写FB ， 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，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。它的等效电路为 由电感L和电阻R组成的串联电路，L和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，但是在不同频率时机理是完 全不同的。
主要应用-USB
VBUS
USB Controller
D+
Cable
D-
Connector
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主要应用
USB2.0 Application (Multilayer Series)
磁珠的选型,磁珠的选型规则要点-百能云芯
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磁珠选型参数
磁珠选型参数摘要：一、磁珠概述二、磁珠选型参数的重要性三、磁珠选型参数详解1.磁珠材质2.磁珠尺寸3.磁珠磁感应强度4.磁珠电阻5.磁珠频率响应四、选型实战案例分析五、总结与建议正文：一、磁珠概述磁珠，作为一种电子元器件，广泛应用于电子电路中的滤波、耦合、振荡等环节。
它主要由磁性材料制成，具有较高的磁导率和高频阻抗特性。
在众多磁性元器件中，磁珠因其独特的性能而在电子领域占据一席之地。
二、磁珠选型参数的重要性在实际应用中，磁珠的选型至关重要。
一个合适的磁珠不仅能保证电路的正常工作，还能提高整个系统的性能。
因此，了解和掌握磁珠的选型参数显得尤为重要。
三、磁珠选型参数详解1.磁珠材质：磁珠的材质直接影响到其磁性能和稳定性。
常见的磁珠材质有铁氧体（Ferrite）、陶瓷（Ceramic）和金属（Metal）等。
在选型时，需根据实际应用场景选择合适的材质。
2.磁珠尺寸：磁珠的尺寸包括直径、长度和厚度等。
尺寸的选择需结合电路需求和空间限制来确定。
一般来说，磁珠直径越大，容值越大，但体积也越大；长度和厚度的影响则相对较小。
3.磁感应强度：磁感应强度是磁珠的一个重要性能指标，影响着磁珠的磁性能和阻抗特性。
在选型时，需根据电路需求选择合适的磁感应强度。
4.磁珠电阻：磁珠电阻决定了其对交流信号的阻抗特性。
电阻越小，高频性能越好。
但在实际应用中，电阻过小可能导致磁珠发热过多，因此需综合考虑电路需求和散热条件来选择合适的电阻。
5.磁珠频率响应：磁珠的频率响应反映了其在不同频率下的性能表现。
高频响应越好，磁珠对高频信号的抑制能力越强。
在选型时，需根据电路中信号的频率范围选择合适的磁珠。
四、选型实战案例分析以一款手机射频电路为例，需选用一款磁珠来抑制高频干扰。
根据电路需求，可筛选出如下参数：磁珠材质为铁氧体，直径为3mm，长度为10mm，磁感应强度为0.1T，电阻为100Ω，频率响应范围为100kHz～1.7GHz。
五、总结与建议磁珠选型是电子设计中不可或缺的一环。
铁氧体磁珠的制备与性能研究
铁氧体磁珠的制备与性能研究铁氧体磁珠是一种新型的纳米材料，具有很好的应用前景。
在生物医学、环境净化、信息存储等领域都有应用。
本文将介绍铁氧体磁珠的制备及其性能研究。
一、铁氧体磁珠的制备1. 化学法制备化学法制备是一种比较常见的方法，它包括沉淀法、水热法、共沉淀法、热分解法等。
以沉淀法为例，制备流程如下：Step 1：配制出FeCl3和FeCl2的混合溶液Step 2：在180-200℃加热下将氢氧化钠加入溶液中Step 3：离心、洗涤和干燥得到铁氧体磁珠2. 生物法制备生物法制备是一种新兴的方法，其优势在于绿色环保，制备过程中无有害物质产生。
生物法制备常用的微生物有厌氧菌和嗜热菌等。
这些微生物可以将Fe3+还原成Fe2+并将其还原成铁氧体。
二、铁氧体磁珠的性能研究1. 磁性铁氧体磁珠具有很好的磁性。
其磁性主要体现为饱和磁化强度、矫顽力和磁化率等参数。
磁性的好坏会直接影响到其在生物医学等领域的应用效果。
2. 稳定性铁氧体磁珠的稳定性主要包括物理稳定性和化学稳定性。
物理稳定性是指铁氧体磁珠的分散状态是否良好。
化学稳定性是指铁氧体磁珠在不同的环境下是否稳定。
3. 生物相容性铁氧体磁珠在生物体内的生物相容性是非常重要的。
如果铁氧体磁珠在生物体内产生较为强烈的免疫反应，则会降低其应用效果。
因此，必须对铁氧体磁珠进行生物相容性评估。
三、铁氧体磁珠的应用1. 生物医学铁氧体磁珠可以被作为生物医学研究中的标记物，用于检测分离和诊断。
铁氧体磁珠还可以作为声音源，应用于肝癌、乳腺癌、结肠癌等癌症的治疗。
2. 环境净化铁氧体磁珠的应用能够使水流和空气中的污染物质脱离。
铁氧体磁珠还可以用于回收重金属，使重金属不再污染环境。
3. 信息存储铁氧体磁珠因其具有良好的磁性能被应用于信息存储领域。
由于铁氧体磁珠在微观上具有单一导磁性，因此其在信息存储中具有独特的应用前景。
本文介绍了铁氧体磁珠的制备及其性能研究。
铁氧体磁珠具有很好的应用前景，在生物医学、环境净化、信息存储等领域都有着广泛的应用。
铁氧体磁珠简介
2.应用的回路不同
电感是储能元件，多用于电源滤波回路，侧重于抑止传导性干扰，用在LC振荡电路， 中低频的滤波电路等，应用频率范围很少超过50MHz。
磁珠的定义及作用
• 铁氧体磁珠也是滤波常用的器件。用于电磁噪声抑制 的铁氧体是一种磁性材料，由铁、镍、锌氧化物混合 而成，具有很高的电阻率，较高的磁导率（约为 100~1500）。铁氧体磁珠串接在信号或电源通路上， 用于抑制差模噪声。当电流流过铁氧体时，低频电流 可以几乎无衰减地流过，但高频电流却会受到很大的 损耗，转变成热量散发(其原理利用了铁氧体对电磁的 吸收)。铁氧体磁珠可以等效为电阻与电感的串联，但 电阻值与电感值都是随频率而变化的。
• 主要參數有Z、DCR、Rate Current等
磁珠工作原理
磁珠是一种阻抗随频率变化的电阻器 低频下, 感应阻抗较低 随着频率增加,阻抗逐渐增大并逐渐显示
出电阻功能 铁氧体磁珠的工作原理是通过阻抗吸收
并发热的形式将不需要频段的能量耗散 掉
貼片電感與磁珠的區別：
1.频段不同
在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量 较大，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Q特性的电感。
RF范围内要考虑X曲线的影响 低频时相当于短路；而高频时纯电阻很大 会以热的形
式虑掉 ；更高频时阻抗减小，失去滤波作用
铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特 性。铁氧体在高频时呈现电阻性，相当于品质因数很 低的电感器，所以能在相当宽的频率范围内保持较高 的阻抗，从而提高高频滤波效能。
磁珠阻值选择
磁珠阻值选择磁珠是一种电子元件，主要用于滤波、去耦、隔离等电路中。
而磁珠的阻值选择则是在使用磁珠时需要考虑的一个重要问题，因为不同的阻值会对电路产生不同的影响。
下面将从什么是磁珠、磁珠的作用、为什么要选择合适的阻值以及如何选择合适的阻值这几个方面来进行详细介绍。
一、什么是磁珠磁珠（Ferrite Bead）又称铁氧体珠，是一种通过在电路中引入铁氧体材料来实现滤波、去耦、隔离等功能的电子元件。
它通常呈圆柱形或圆球形，外表面有绕线孔或焊盘，内部是由铁氧体材料制成。
二、磁珠的作用1. 滤波：在高频电路中，由于信号传输过程中存在着各种干扰信号，这些干扰信号会影响到系统正常工作。
通过在信号传输线上串联一个铁氧体珠，在高频范围内起到滤除干扰信号的作用。
2. 去耦：在电路中，由于元器件之间存在着电容性负载，当这些元器件的工作电流发生变化时，会产生较大的高频噪声。
通过在电源线上串联一个铁氧体珠，在高频范围内起到去除噪声的作用。
3. 隔离：在信号传输线上，为了防止信号干扰和互相影响，需要对信号进行隔离。
通过在信号传输线上串联一个铁氧体珠，在高频范围内起到隔离信号的作用。
三、为什么要选择合适的阻值磁珠的阻值是指在一定频率下，磁珠对电路中通过它的电流所产生的阻抗大小。
不同阻值的磁珠会对电路产生不同的影响。
因此，在使用磁珠时需要选择合适的阻值。
1. 阻抗匹配：当磁珠阻抗与被保护元器件或系统负载之间存在较大差异时，就会出现反射现象，导致系统性能下降。
因此，在选择磁珠时需要根据被保护元器件或系统负载的特性来匹配合适的阻值，以保证信号传输的质量。
2. 电流容量：磁珠的电流容量是指磁珠所能承受的最大电流。
在使用磁珠时，需要根据电路中通过它的电流大小来选择合适的阻值，以保证磁珠不会过载损坏。
3. 频率响应：不同阻值的磁珠在不同频率下对信号产生的影响也不同。
因此，在选择磁珠时需要考虑被保护元器件或系统负载所处频率范围，并选择具有合适频率响应特性的磁珠。
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EMC之铁氧体磁珠技术及选型要点
发布时间：2010-06-29 14:32:47
铁氧体磁珠: 使用镍锌铁氧体材料建造多层构造的技术，主要应用在EMC领域。费话少说，
直接引入正题。
1、铁氧体磁珠等效电路
阻抗计算（100Mhz）：
|Z|=1/|Y|
Y|100Mhz|=G+j(ωC-1/ωL) G=1/R
例如：600R@100Mhz的参数： DCR=0.15r; Lp=1.57uH; Cp=1.5pF;Rp=718r
Y|100Mhz|=[1,39.103+j(942,48. 10-6-101. 10-3)]S
2、铁氧体磁珠阻抗曲线
3、四极等效电路来计算插入衰减
从上面的阻抗曲线图数据代入参数：
A=20log(220+210+310)/(210+220)=4.7(dB)
4、电路应用：
总结：磁珠选型号时：
1.铁氧体磁珠等效电路主要应用电流参数。
2.插入衰减主要是设计时要对信号衰减程度决定阻抗大小。