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磁珠選型規(guī)則
磁珠與頻率的關(guān)系就是特定規(guī)格的磁珠具有弱化頻點(diǎn)的能力。該頻率點(diǎn)的阻抗,而其他頻率的阻抗將變低。然而,它通常不會(huì)變成零,只是阻抗大而小。因此,添加磁珠對(duì)許多頻率都很有用,但只有高低之分。
通常,磁珠的額定電壓越小,阻抗越高。選擇電源嘴附近具有較高額定電壓和較高輸出電流的磁珠。
磁珠選擇的要點(diǎn)
1.未使用信號(hào)的頻率范圍是多少?
2.誰(shuí)是噪音源?
3.需要多大的噪聲衰減;
4.環(huán)境條件是什么(溫度、DC電壓、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度);
5.電路和負(fù)載的阻抗是多少?
6.pcb板上有空間放置磁珠嗎?
7.磁珠有多種類(lèi)型,制造商應(yīng)顯示性能指標(biāo)描述,尤其是磁珠的阻抗與頻率的關(guān)系曲線(xiàn);
8.一些磁珠具有幾個(gè)孔,通過(guò)將傳輸線(xiàn)穿過(guò)磁珠(穿過(guò)磁珠的次數(shù)的平方),可以提高部件的阻抗。然而,在高頻下改善的降噪能力不如預(yù)期的那樣多,并且采用了串聯(lián)多個(gè)磁珠的方法。
9.鐵氧體是一種磁性材料,由于電流過(guò)大,它會(huì)受到磁飽和和磁導(dǎo)率突然下降的影響。大電流過(guò)濾應(yīng)選用結(jié)構(gòu)上專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的磁珠,并應(yīng)注意散熱措施。
10.鐵氧體磁珠不僅可用于濾除電源電路中的高頻噪聲(可用作DC和交流輸出),還可用于其它體積小的集成運(yùn)算放大器。特別是在數(shù)字電路中,由于脈沖信號(hào)攜帶非常高頻率的高次諧波,這也是電路高頻輻射的主要根本原因,磁珠可用于這種場(chǎng)合。
11.鐵氧體磁珠也用于過(guò)濾信號(hào)電纜的噪聲。
12.當(dāng)選擇磁珠時(shí),必須注意磁珠的通量,通常要降額。在電源電路中使用磁珠時(shí),必須考慮DC阻抗對(duì)壓降的影響。
片式磁珠
芯片磁珠的功能主要是消除傳輸線(xiàn)結(jié)構(gòu)(印刷電路板電路)中存在的射頻噪聲。射頻能量是疊加在DC傳輸電平上的交流正弦波分量。DC分量是必需的有用信號(hào),而射頻能量是無(wú)用的電磁干擾傳輸和沿線(xiàn)輻射。為了消除這些多余的信號(hào)能量,芯片磁珠被用作高頻電阻(衰減器),允許DC信號(hào)通過(guò)并過(guò)濾掉交流信號(hào)。一般來(lái)說(shuō),高頻信號(hào)高于30兆赫茲,然而,低頻信號(hào)也受到芯片磁珠的影響。
片狀磁珠由軟磁鐵氧體材料組成,形成高體積電阻率的單片結(jié)構(gòu)。渦流損耗與鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗與信號(hào)頻率的平方成正比。使用芯片磁珠的好處:
小型化和輕量化。它在射頻噪聲的頻率范圍內(nèi)具有高阻抗,并消除了傳輸線(xiàn)中的電磁干擾。閉合磁路結(jié)構(gòu)可以更好地消除信號(hào)的串聯(lián)。出色的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。降低DC電阻以避免有用信號(hào)的過(guò)度衰減。
顯著的高頻和阻抗特性(更好地消除射頻能量)。高頻放大電路中寄生振蕩的消除。有效工作頻率在幾兆赫到幾百兆赫之間。為了正確選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn):多余信號(hào)的頻率范圍是多少?誰(shuí)是噪音源?需要多大的噪聲衰減。環(huán)境條件是什么(溫度、DC電壓、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)。電路和負(fù)載的阻抗是多少?在印刷電路板上有放置磁珠的空間嗎?前三個(gè)可以通過(guò)觀察制造商提供的阻抗頻率曲線(xiàn)來(lái)判斷。阻抗曲線(xiàn)中有三條曲線(xiàn)非常重要,即電阻、感抗和總阻抗??傋杩褂蒢R22πfL()2 :=fL描述。典型的阻抗曲線(xiàn)可以在磁珠數(shù)據(jù)表中找到。
磁珠基礎(chǔ)知識(shí)大全,如何選擇磁珠
首先,什么是磁珠?磁珠具有非常高的電阻率和磁導(dǎo)率。它們相當(dāng)于電阻和電感的串聯(lián),但電阻和電感都隨頻率而變化。他具有比普通電感更好的高頻濾波特性,并且在高頻下表現(xiàn)出電阻,因此他可以在相對(duì)較寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高調(diào)頻濾波效果。作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號(hào)是電感,但從使用磁珠的模型可以看出。就電路功能而言,除了不同的頻率特性之外,磁珠和電感具有相同的原理。磁珠由氧磁體組成,感應(yīng)器由磁芯和線(xiàn)圈組成。磁珠將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱能。感應(yīng)器儲(chǔ)存交流電并慢慢釋放。磁珠對(duì)高頻信號(hào)有很大的阻斷作用。一般規(guī)格為100歐姆/100兆赫,其電阻比低頻電感小得多。鐵氧體磁頭是目前應(yīng)用發(fā)展較快的抗干擾元件。它價(jià)格低廉,使用方便,對(duì)高頻噪聲有顯著的濾波效果。在電路中,導(dǎo)線(xiàn)只需要穿過(guò)它(我使用的所有導(dǎo)線(xiàn)都像普通電阻一樣,導(dǎo)線(xiàn)都已經(jīng)穿過(guò)并粘合,還有表面貼裝形式,但很少出售)。當(dāng)導(dǎo)體中的電流通過(guò)時(shí),鐵氧體對(duì)低頻電流的電阻很小,而對(duì)高頻電流的衰減作用很大。
磁珠導(dǎo)體的直流電阻
額定電流:磁珠安裝在印刷電路板上并加入恒定電流時(shí)的電流值,其溫度從室溫上升40C。
所以有成千上萬(wàn)個(gè)不同阻抗曲線(xiàn)的電磁干擾磁珠。我們應(yīng)該如何根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的磁珠?讓我們先看看磁珠的特性,在不同的偏置電流和工作頻率下,磁珠的阻抗值相同,為600歐姆@ 100兆赫茲,但大小不同。
表1顯示了四個(gè)不同尺寸的磁珠在0A、100毫安偏置電流以及100兆赫、500兆赫和1千兆赫工作頻率下的阻抗值。
表1:不同偏置電流和工作頻率下不同尺寸磁珠的特性。從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)工作在100兆赫茲時(shí),1206尺寸磁珠的阻抗值僅從0A時(shí)的600歐姆降低到100兆赫茲時(shí)的550歐姆,而0402尺寸磁珠的阻抗值從0A時(shí)的600歐姆大大降低到175歐姆。
讓我們看看磁珠是如何在高頻下工作的。1206個(gè)磁珠在1千兆赫時(shí)的阻抗從100兆赫時(shí)的600歐姆大幅降低至105歐姆,而0402個(gè)磁珠在1千兆赫時(shí)的阻抗僅從100兆赫時(shí)的600歐姆略微降低至399歐姆。也就是說(shuō),在低頻和大偏置電流的情況下,我們應(yīng)該選擇較大的磁珠,而在高頻應(yīng)用中,我們應(yīng)該盡力選擇較小的磁珠。
讓我們看看當(dāng)兩個(gè)具有不同曲線(xiàn)特性的磁珠A和B應(yīng)用于信號(hào)線(xiàn)時(shí)的情況(圖3)。磁珠A和B的峰值阻抗值在100兆赫至200兆赫之間,但磁珠A的阻抗頻率曲線(xiàn)平坦,磁珠B的阻抗頻率曲線(xiàn)陡峭。圖:將具有不同曲線(xiàn)特性的兩個(gè)磁珠A和B應(yīng)用于信號(hào)線(xiàn)。