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      PCB設(shè)計(jì)如何選磁珠?

      文章來源:PCB 上傳時(shí)間:2017-11-14 瀏覽次數(shù):
      文章摘要:使用貼片磁珠和貼片電感的原因:是使用貼片磁珠還是貼片電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用貼片電感。而需要除去不需要的EMI噪聲時(shí),使用貼片磁珠是相當(dāng)佳的選擇。 1、磁珠的單位是歐姆,而不是亨特,這一點(diǎn)要特別注意。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖,一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),比如1000R ...

      使用貼片磁珠和貼片電感的原因:是使用貼片磁珠還是貼片電感主要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用貼片電感。而需要除去不需要的EMI噪聲時(shí),使用貼片磁珠是相當(dāng)佳的選擇。 


      1、磁珠的單位是歐姆,而不是亨特,這一點(diǎn)要特別注意。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖,一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),比如1000R 100MHz,意思就是在100MHz頻率的時(shí)候磁珠的阻抗相當(dāng)于600歐姆。 

      2、普通濾波器是由無損耗的電抗元件構(gòu)成的,它在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源,所以這類濾波器又叫反射濾波器。當(dāng)反射濾波器與信號源阻抗不匹配時(shí),就會有一部分能量被反射回信號源,造成干擾電平的增強(qiáng)。為解決這一弊病,可在濾波器的進(jìn)線上使用鐵氧體磁環(huán)或磁珠套,利用滋環(huán)或磁珠對高頻信號的渦流損耗,把高頻成分轉(zhuǎn)化為熱損耗。因此磁環(huán)和磁珠實(shí)際上對高頻成分起吸收作用,所以有時(shí)也稱之為吸收濾波器。


      不同的鐵氧體**元件,有不同的相當(dāng)佳**頻率范圍。通常磁導(dǎo)率越高,**的頻率就越低。此外,鐵氧體的體積越大,**效果越好。網(wǎng)上某些大牛研究發(fā)現(xiàn):在體積一定時(shí),長而細(xì)的形狀比短而粗的**效果好,內(nèi)徑越小**效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下,還存在鐵氧體飽和的問題,**元件橫截面越大,越不易飽和,可承受的偏流越大。EMI吸收磁環(huán)/磁珠**差模干擾時(shí),通過它的電流值正比于其體積,兩者失調(diào)造成飽和,降低了元件性能;**共模干擾時(shí),將電源的兩根線(正負(fù))同時(shí)穿過一個磁環(huán),有效信號為差模信號,EMI吸收磁環(huán)/磁珠對其沒有任何影響,而對于共模信號則會表現(xiàn)出較大的電感量。磁環(huán)的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環(huán)的導(dǎo)線反復(fù)繞幾下,以增加電感量??梢愿鶕?jù)它對電磁干擾的**原理,合理使用它的**作用。 

      鐵氧體**元件應(yīng)當(dāng)安裝在靠近干擾源的地方。對于輸入/輸出電路,應(yīng)盡量靠近**殼的進(jìn)、出口處。對鐵氧體磁環(huán)和磁珠構(gòu)成的吸收濾波器,除了應(yīng)選用高磁導(dǎo)率的有耗材料外,還要注意它的應(yīng)用場合。它們在線路中對高頻成分所呈現(xiàn)的電阻大約是十至幾百Ω,因此它在高阻抗電路中的作用并不明顯,相反,在低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用將非常有效。 

      由于鐵氧體可以衰減較高頻同時(shí)讓較低頻幾乎無阻礙地通過,故在EMI控制中得到了常用地應(yīng)用。用于EMI吸收的磁環(huán)/磁珠可制成各種的形狀,常用 應(yīng)用于各種場合。如在PCB板上,可加在DC/DC模塊、數(shù)據(jù)線、電源線等處。它吸收所在線路上高頻干擾信號,但卻不會在系統(tǒng)中產(chǎn)生新的零極點(diǎn),不會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它與電源濾波器配合使用,可很好的補(bǔ)充濾波器高頻端性能的不足,改善系統(tǒng)中濾波特性 。 

      磁珠**于**信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。 

      磁珠是用來吸收超高頻信號,象一些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應(yīng)用頻率范圍很少超過錯50MHZ。 

      磁珠的功能主要是除去存在于傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號,而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。要除去這些不需要的信號能量,使用貼片磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流信號通過,而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上,然而,低頻信號也會受到貼片磁珠的影響。 

      貼片磁珠由軟磁鐵氧體材料組成,構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦流損耗同鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號頻率的平方成正比。使用貼片磁珠的好處:小型化和輕量化在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗,除去傳輸線中的電磁干擾。閉合磁路結(jié)構(gòu),更好地除去信號的串繞。極好的磁**結(jié)構(gòu)。降低直流電阻,以免對有用信號產(chǎn)生過大的衰減。比較好的高頻特性和阻抗特性(更好的除去RF能量)。在高頻放大電路中除去寄生振蕩。有效的工作在幾個MHz 到幾百M(fèi)Hz的頻率范圍內(nèi)。 

      要正確的選擇磁珠比較**的幾點(diǎn)建議: 

      一、不需要的信號的頻率范圍為多少; 
      二、噪聲源是誰; 
      三、是否有空間在PCB板上放置磁珠; 
      四、需要多大的噪聲衰減; 
      五、環(huán)境條件是什么(溫度,直流電壓,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度); 
      六、電路和負(fù)載阻抗是多少; 
       
      **條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要,即電阻,感抗和總阻抗??傋杩雇ㄟ^ZR22πfL()2+:=fL來 描述。通過這一曲線,選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有相當(dāng)大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。貼片磁珠在過大的直流電壓下,阻抗特性會受到影響,另外,如果工作溫升過高,或者外部磁場過大,磁珠的阻抗都會受到不利的影響。也可以到深圳電子展上去挑選。使用貼片磁珠和貼片電感的原因:是使用貼片磁珠還是貼片電感主 要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用貼片電感。而需要除去不需要的EMI噪聲時(shí),使用貼片磁珠是相當(dāng)佳的選擇。 

      貼片磁珠和貼片電感的應(yīng)用場合: 

      貼片電感:射頻(RF)和無線通訊,信息技術(shù)設(shè)備,雷達(dá)檢波器,汽車,蜂窩電話,尋呼機(jī),音頻設(shè)備,PDAs(個人數(shù)字助理),無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。 

      貼片磁珠:時(shí)鐘發(fā)生電路,模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波,I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器(比如串口,并口,鍵盤,鼠標(biāo),長途電信,本地局域網(wǎng)),射頻 (RF)電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間,供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾,計(jì)算機(jī),機(jī),錄像機(jī)(VCRS),電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止。 

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