浅述磁珠和电感的区别

磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率改变。他比一般的电感有十分好的高频滤波特性,在高频时出现阻性,所以能在相当宽的永磁铁氧体频率规模内坚持较高的阻抗,然后进步调频滤波效果。

作为电源滤波,能够运用电感。磁珠的电路符号即是电感,可是类型上能够看出运用的是磁珠。在电路功能上,磁珠和电感是原理一样的,只是频率特性不一样算了。

磁珠由氧磁体构成,电感由磁心和线圈构成,磁珠把沟通钕铁硼磁钢信号转化为热能,电感把沟通存储起來,缓慢的开释出去。

磁珠对高频信号才有较大阻止效果,一般标准有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。

铁氧体磁珠(FerriteBead)是当前运用开展很快的一种抗搅扰元件,贱卖、易用,滤除高频杂讯效果显着。

在电路中只需导线穿过它即可(我用的都是象一般电阻容貌的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的方式,但很少见到卖的)。当导线中电流穿过期,铁 氧体对低频电流简直没有什么阻抗,而对较高频率的电流会发生较大衰减效果。高频电流在其中以热量方式发出,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,兩个元件 的值都与磁珠的长度成比例。磁珠品种很多,制作商应供给技术指标阐明,特别是磁珠的阻抗与频率联系的曲线。

铁氧体是磁性材料,会因经过电流过大而发生磁饱满,导磁率急剧下降。大电流滤波应採用构造上专门规划的磁珠,还要注意其散热办法。

铁氧体磁珠不只可用于电源电路中滤除高频杂讯(可用于直流和沟通输出),还可广泛运用于其他电路,其体积能够做得很小。特别是在数位电路中,由于脉冲信号富含频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的首要本源,所以可在这种场合表现磁珠的效果。

铁氧体磁珠还广泛运用于信号电缆的杂讯滤除。


磁珠的原理

磁珠的首要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格构造的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制作工艺和机械功能与陶瓷类似,色彩 为灰黑色。电磁搅扰滤波器中常常运用的一类磁芯即是铁氧体材料,很多厂商都供给专门用于电磁搅扰按捺的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗十分大,具有 很高的导磁率,他能够是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下发生的电容最小。关于按捺电磁搅扰用的铁氧体,最重要的功能参数为磁导率μ和饱满磁通密度 Bs。磁导率μ能够表明为复数,实数有些构成电感,虚数有些代表损耗,跟着频率的添加而添加。因而,它的等效电路为由电感L和电阻R构成的串联电路,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方式上是跟着频率的升高而添加,可是在不一样频率时其机理是彻底不一样的。

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,因而电感量较大,L起首要效果,电磁搅扰被反射而遭到按捺,而且这时磁芯的损耗较小,全部器材是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感简单形成谐振因而在低频段,有时可能出现运用铁氧体磁珠后搅扰增强的表象。

在高频段,阻抗由电阻成分构成,跟着频率升高,磁芯的磁导率下降,致使电感的电感量减小,感抗成分减小可是,这时磁芯的损耗添加,电阻成分添加,致使总的阻抗添加,当高频信号经过铁氧体时,电磁搅扰被吸收并转换成热能的方式耗散掉。

铁氧体按捺元件广泛运用于印製电路板、电源线和材料线上。如在印製板的电源线入口端加上铁氧体按捺元件,就能够滤除高频搅扰。铁氧体磁环或磁珠专用于按捺信号线、电源线上的高频搅扰和尖峰搅扰,它也具有吸收静电放电脉衝搅扰的才能。


磁珠的选用

1.磁珠的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。由于磁珠的单位是依照它在某一频率发生的阻抗來标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的 DATASHEET上一般会供给频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标準,比如1000R@100MHz,意思即是在100MHz频率的时分磁 珠的阻抗相当于600欧姆。

2.一般滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的效果是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又名反射滤波器。当反射滤波器与信号源 阻抗不匹配时,就会有一有些能量被反射回信号源,形成搅扰电平的增强。为处理这一弊端,可在滤波器的进线上运用铁氧体磁环或磁珠套,运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。因而磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收效果,所以有时也称之为吸收滤波器

不一样的铁氧体按捺元件,有不一样的最佳按捺频率规模。一般磁导率越高,按捺的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,按捺效果越好。在体积一守时, 长而细的形狀比短而粗的按捺效果好,内径越小按捺效果也越好。但在有直流或沟通偏流的情况下,还存在铁氧体饱满的疑问,按捺元件横截面越大,越不易饱满, 可接受的偏流越大。

EMI吸收磁环/磁珠按捺差模搅扰时,经过它的电流值正比于其体积,兩者失调形成饱满,下降了元件功能;按捺共模搅扰时,将电源的兩根线(正 负)同时穿过一个磁环,有用信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而关于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的运用中还有一个较好的 办法是让穿过的磁环的导线反復绕几下,以添加电感量。能够依据它对电磁搅扰的按捺塬理,合理运用它的按捺效果。

铁氧体按捺元件应当安装在接近搅扰源的当地。关于输入/输出电路,应儘量接近遮罩壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的运用场合。它们在线路中对高频成分所

出现的电阻大约是十至几百Ω,因而它在高阻抗电路中的效果并不显着,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中运用将十分有用。


定论

由于铁氧体能够衰减较高频同时让较低频简直无阻止地经过,故在EMI操控中得到了广泛地运用。用于EMI吸收的磁环/磁珠可 製成各种的形狀,广泛运用于各种场合。如在PCB板上,可加在DC/DC模组、材料线、电源线等处。它吸收地点线路上高频搅扰信号,但却不会在体系中发生 新的零极点,不会损坏体系的稳定性。它与电源滤波器配合运用,可极好的弥补滤波器高频端功能的缺乏,改进体系中滤波特性。