概念:
采用在高頻段具有良好阻抗特性的鐵氧體材料燒結面成,專(zhuān)用于抑制信號線(xiàn)、電源線(xiàn)上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。
主要參數:
標稱(chēng)值:因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產(chǎn)生的阻抗來(lái)標稱(chēng)的,阻抗的單位也是歐姆 .一般以100MHz為標準,比如2012B601,就是指在100MHz的時(shí)候磁珠的阻抗為600歐姆。
額定電流:額定電流是指能保證電路正常工作允許通過(guò)電流.
電感與磁珠的區別:
有一匝以上的線(xiàn)圈習慣稱(chēng)為電感線(xiàn)圈,少于一匝(導線(xiàn)直通磁環(huán))的線(xiàn)圈習慣稱(chēng)之為磁珠;
電感是儲能元件,而磁珠是能量轉換(消耗)器件;
電感多用于電源濾波回路,磁珠多用于信號回路,用于EMC對策;
磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾,而電感用于這方面則側重于抑制傳導性干擾.兩者都可用于處理EMC、EMI問(wèn)題;
電感一般用于電路的匹配和信號質(zhì)量的控制上.在模擬地和數字地結合的地方用磁珠.
磁珠有很高的電阻率和磁導率,他等效于電阻和電感串聯(lián),但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時(shí)呈現阻性,所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。
作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了
磁珠由氧磁體組成,電感由磁心和線(xiàn)圈組成,磁珠把交流信號轉化為熱能,電感把交流存儲起來(lái),緩慢的釋放出去。
磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用,一般規格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時(shí)電阻比電感小得多。
鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應用發(fā)展很快的一種抗干擾組件,廉價(jià)、易用,濾除高頻噪聲效果顯著(zhù)。
在電路中只要導線(xiàn)穿過(guò)它即可(我用的都是象普通電阻模樣的,導線(xiàn)已穿過(guò)并膠合,也有表面貼裝的形式,但很少見(jiàn)到賣(mài)的)。當導線(xiàn)中電流穿過(guò)時(shí),鐵氧體對低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗,而對較高頻率的電流會(huì )產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā),其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián),兩個(gè)組件的值都與磁珠的長(cháng)度成比例。磁珠種類(lèi)很多,制造商應提供技術(shù)指標說(shuō)明,特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線(xiàn)。
有的磁珠上有多個(gè)孔洞,用導線(xiàn)穿過(guò)可增加組件阻抗(穿過(guò)磁珠次數的平方),不過(guò)在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預期的多,而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法會(huì )好些。
鐵氧體是磁性材料,會(huì )因通過(guò)電流過(guò)大而產(chǎn)生磁飽和,導磁率急劇下降。大電流濾波應采用結構上專(zhuān)門(mén)設計的磁珠,還要注意其散熱措施。
鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲(可用于直流和交流輸出),還可廣泛應用于其它電路,其體積可以做得很小。特別是在數字電路中,由于脈沖信號含有頻率很高的高次諧波,也是電路高頻輻射的主要根源,所以可在這種場(chǎng)合發(fā)揮磁珠的作用。
鐵氧體磁珠還廣泛應用于信號電纜的噪聲濾除。
以常用于電源濾波的HH-1H3216-500為例,其型號各字段含義依次為:
HH 是其一個(gè)系列,主要用于電源濾波,用于信號線(xiàn)是HB系列;
1 表示一個(gè)組件封裝了一個(gè)磁珠,若為4則是并排封裝四個(gè)的;
H 表示組成物質(zhì),H、C、M為中頻應用(50-200MHz),
T低頻應用(50MHz),S高頻應用(200MHz);
3216 封裝尺寸,長(cháng)3.2mm,寬1.6mm,即1206封裝;
500 阻抗(一般為100MHz時(shí)),50 ohm。
其產(chǎn)品參數主要有三項:
阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;
直流電阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;
額定電流Rated Current (mA): 2500.
要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn):
1、不需要的信號的頻率范圍為多少;
2、噪聲源是誰(shuí);
3、需要多大的噪聲衰減;
4、環(huán)境條件是什么(溫度,直流電壓,結構強度);
5、電路和負載阻抗是多少;
6、是否有空間在PCB板上放置磁珠;
前三條通過(guò)觀(guān)察廠(chǎng)家提供的阻抗頻率曲線(xiàn)就可以判斷。在阻抗曲線(xiàn)中三條曲線(xiàn)都非常重要,即電阻,感抗和總阻抗??傋杩雇ㄟ^(guò)ZR22πfL()2+:=fL來(lái)描述。典型的阻抗曲線(xiàn)如下圖所示:
通過(guò)這一曲線(xiàn),選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內具有最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。 片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下,阻抗特性會(huì )受到影響,另外,如果工作溫升過(guò)高,或者外部磁場(chǎng)過(guò)大,磁珠的阻抗都會(huì )受到不利的影響。 使用片式磁珠和片式電感的原因: 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí),使用片式磁珠是最佳的選擇。 片式磁珠和片式電感的應用場(chǎng)合:
片式電感: 射頻(RF)和無(wú)線(xiàn)通訊,信息技術(shù)設備,雷達檢波器,汽車(chē)電子,蜂窩電話(huà),尋呼機,音頻設備,PDAs(個(gè)人數字助理),無(wú)線(xiàn)遙控系統以及低壓供電模塊等。
片式磁珠: 時(shí)鐘發(fā)生電路,模擬電路和數字電路之間的濾波,I/O輸入/輸出內部連接器(比如串口,并口,鍵盤(pán),鼠標,長(cháng)途電信,本地局域網(wǎng)),射頻(RF)電路和易受干擾的邏輯設備之間,供電電路中濾除高頻傳導干擾,計算機,打印機,錄像機(VCRS),電視系統和手提電話(huà)中的EMI噪聲抑止。
電感器選擇
磁珠的選擇
濾波器的選擇
1、 前言
在目前的設計中,我們使用的感性器件主要有電感和磁珠及各種濾波器。電感在電路中主要用來(lái)作為一種儲能器件和緩沖電流的作用,其在電源電路中應用較多,當然,電感也有一定的EMI抑制作用。而磁珠和濾波器主要用來(lái)抑制電磁干擾(EMI)與抗干擾和改善電路中的電源或信號的質(zhì)量。為了與國際接軌,我國也相繼制定了有關(guān)EMC法規:于2001年1月1日起凡進(jìn)入市場(chǎng)產(chǎn)品必須有EMC標志。而這些感性元件在降低電磁干擾中起著(zhù)舉足輕重的作用。
2、 電感器的選擇
在設計中電感器的選擇主要根據設計所需要的電氣參數及物理參數進(jìn)行選擇,以下分別介紹電感的電氣及物理參數。
2.1電氣參數
電感器選擇
磁珠的選擇
濾波器的選擇
1、 前言
在目前的設計中,我們使用的感性器件主要有電感和磁珠及各種濾波器。電感在電路中主要用來(lái)作為一種儲能器件和緩沖電流的作用,其在電源電路中應用較多,當然,電感也有一定的EMI抑制作用。而磁珠和濾波器主要用來(lái)抑制電磁干擾(EMI)與抗干擾和改善電路中的電源或信號的質(zhì)量。為了與國際接軌,我國也相繼制定了有關(guān)EMC法規:于2001年1月1日起凡進(jìn)入市場(chǎng)產(chǎn)品必須有EMC標志。而這些感性元件在降低電磁干擾中起著(zhù)舉足輕重的作用。
2、 電感器的選擇
在設計中電感器的選擇主要根據設計所需要的電氣參數及物理參數進(jìn)行選擇,以下分別介紹電感的電氣及物理參數。
2.1電氣參數
電感器的主要電氣參數有:有效電感L、品質(zhì)因素Q、自諧振頻率、直流電阻、額定電流;電特性曲線(xiàn)有:電感量-直流偏置特性、阻抗-頻率特性、電感量-溫度特性、Q值-頻率特性。
各參數說(shuō)明如下:
a. 電感量:表示電感儲能的能力大小。
b. Q值:品質(zhì)因素
c. 自諧振頻率:由于電感的分布電容的影響,此分布電容將與電感形成一個(gè)LC振蕩電路而起振。此頻率為自諧振頻率。
d. 直流電阻:直流電流通過(guò)此電感器時(shí),此電感所呈現的電阻值。
e. 額定電流:表示電感器正常工作時(shí)的最大允許電流。
f. 電感量-直流偏置特性:描述電感量隨直流偏置電流的變化而變化的曲線(xiàn)。
g. 阻抗-頻率特性:描述電感的阻抗隨頻率變化的曲線(xiàn)。
h. 電感量-溫度特性:描述電感量隨溫度而變化的曲線(xiàn)。
Q值-頻率特性:描述Q值隨頻率的變化而變化的曲線(xiàn)。
2.2物理參數
物理參數主要有:封裝形式及尺寸、使用溫度范圍、存儲溫度范圍、耐焊性、可焊性、抗拉強度、彎曲強度、抗彎強度、熱沖擊、抗高溫、抗潮濕、抗沖擊、抗震動(dòng)、抗溶性等。以下分別給予介紹:
a. 封裝形式及尺寸:目前電感器件在電源電路中的使用,由于工作時(shí)較大的電流和需要較大電感量的電感,其封裝形式多為立式直插或環(huán)形電感等,而其制作工藝也基本上為繞線(xiàn)式的。而在PCB板上的信號及小電流應用中,多使用表貼封裝的器件,其制造工藝比起傳統的工藝已經(jīng)有了很大的提高,主要用新型的鐵氧體材料及迭層技術(shù),將鐵氧體槳料和導體漿料交替迭層,利用共燒結技術(shù),形成完整的獨石結構,具有優(yōu)良的閉合磁回路及電磁特性。
b. 使用溫度范圍:正常工作時(shí)允許的溫度范圍。
c. 存儲溫度范圍:儲存時(shí)允許的溫度范圍。
d. 耐焊性:對表貼器件而言,在規定的焊接條件下,器件不應破裂,且焊錫至少覆蓋75%以上的端電極。
e. 可焊性:對表貼器件而言,使用新的焊錫可以覆蓋90%以上的端電極。
f. 抗拉強度:對表貼器件而言,在測試條件規定的時(shí)間和受力條件下,端電極不應破裂脫落,鐵氧體也不應損傷。
g. 抗彎強度:對表貼器件而言,根據測試條件在器件表面施壓力后無(wú)損傷。
h. 熱沖擊:當溫度在測試條件規定的低溫和高溫之間來(lái)回循環(huán)規定的次數后,且每次溫度變化需停留規定的時(shí)間,其阻抗值應在初值的±20%之內。
i. 抗高溫:通過(guò)額定電流,在規定的高溫條件下放置規定的時(shí)間,然后在室溫下測試,其阻抗值應在初值的±20%之內。
j. 抗潮濕:通過(guò)額定電流,在規定的相對濕度、溫度條件下放置規定的時(shí)間,然后在室溫下測試,其阻抗值應在初值的±20%之內。
k. 抗沖擊:按規定的次數從規定的高度做跌落實(shí)驗后,應無(wú)機械損傷和阻抗值應在初值的±20%之內。
l. 抗震動(dòng):按規定的頻率、振幅、方向震動(dòng)規定時(shí)間后,應無(wú)機械損傷和阻抗值應在初值的±20%之內。
m. 抗溶性:用三氯乙烯溶劑超聲波清洗3分鐘后,應無(wú)機械損傷和阻抗值應在初值的±20%之內。
3、磁珠的選擇
降低電子設備的電磁干擾已成為電子產(chǎn)品是否有市場(chǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題。而軟磁材料已成為EMI濾波器中不可少的元件,并起著(zhù)舉足輕重的作用?,F在用軟磁材料制成的各種抑制EMI元器件廣泛地應用于各種電子電路和設備之中。這是因為軟磁材料具有它獨特的性能,致使其在抗電磁干擾領(lǐng)域發(fā)揮主要作用。然而,電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家希望能得到通用EMI濾波器對所有的電子設備都能把干擾降低到標準以下,這是不現實(shí)的。EMI濾波器的設計要根據該電子設備的EMC標準,即需要衰減EMI信號的頻段范圍和超標電平高低來(lái)選擇,特別是其中的軟磁材料。因為軟磁材料種類(lèi)繁多,各有自己的電磁特征。除了基本磁損耗外,還要利用它們的電特性、電阻率、頻寬、阻抗等。根據所需衰減干擾信號范圍,確定對應的濾波電路,然后再精心挑選適合于該頻段的磁性材料,濾波電感才能達到最經(jīng)濟和最佳效果。想用一種材料滿(mǎn)足各種抗干擾濾波器是不能達到預期效果的,必需選用適合該頻段的磁性材料。從材料的觀(guān)點(diǎn)看,EMI濾波器的作用是阻隔不需要的信號并以發(fā)熱的形式消耗掉,而讓需要的信號無(wú)衰減或幾乎不衰減地通過(guò)。
3.1磁珠的分類(lèi)
根據磁珠的應用場(chǎng)合,大致可將磁珠分為普通型、大電流型、尖峰型。
a.普通型:普通型磁珠用于電流不太大(一般小于600mA),無(wú)特殊要求的場(chǎng)合,它的直流電阻一般為零點(diǎn)幾個(gè)歐姆。它能有效地抑制、吸收電子設備的電磁干擾和射頻干擾。其阻抗范圍一般為幾歐到幾千歐范圍內。
b.大電流型:此型號磁珠應用于要求較大電流的場(chǎng)合,由于其應用于大電流的場(chǎng)合,因此就要求它的直流電阻必須很小,約小于普通型磁珠一個(gè)數量級,而其阻抗值一般也較小。
c.尖峰型:此型號的磁珠特性為在某一個(gè)頻率區域內,其阻抗急劇上升,從而在特定的頻率區域內可獲得較高的衰減效果而對信號不產(chǎn)生影響。
3.2 電氣參數
濾波器的主要電氣參數有:直流電阻、額定電流、阻抗;電特性曲線(xiàn)有:阻抗-頻率特性、電阻-頻率特性、感抗-頻率特性。
各參數說(shuō)明如下:a. 直流電阻:直流電流通過(guò)此磁珠時(shí),此磁珠所呈現的電阻值。
b. 額定電流:表示磁珠正常工作時(shí)的最大允許電流。
c. 阻抗:這里所指的是交流阻抗。
d. 阻抗-頻率特性:描述阻抗值隨頻率變化的曲線(xiàn)。
e. 電阻-頻率特性:描述電阻值隨頻率變化的曲線(xiàn)。
f. 感抗-頻率特性:描述感抗隨頻率變化的曲線(xiàn)。
3.3 物理參數其物理參數與電感類(lèi)似電感的英文名是什么?
tank circuit inductance
振蕩回路電感
threshold inductance
閾電感, 臨界電感
transformer inductance
變壓器電感
transmission line inductance
傳輸線(xiàn)電感
trimming inductance
微調電感
tuning inductance
調諧電感
variable inductance
可變電感 air core inductance
空心電感線(xiàn)圈
air gap inductance
氣隙電感線(xiàn)圈
anode inductance
陽(yáng)極電感
base lead inductance基極引線(xiàn)電感
cathode inductance
陰極電感
charging inductance
充電電感
coil inductance
線(xiàn)圈電感
core inductance
鐵心電感, 電磁心電感
coupling inductance
耦合電感
damped inductance阻尼電感
diffusion inductance
擴散電感
distributed inductance
分布電感
dynamic inductance
動(dòng)態(tài)電感
electrical inductance
電感
equivalent inductance
等效電感
field inductance
激磁繞組電感
fluid inductance
流體感應系數
grid inductance
柵路電感
internal inductance內電感
intrinsic inductance
內磁感應強度
leakage inductance漏電感
lengthening inductance
加感線(xiàn)圈
line inductance
線(xiàn)路電感
loop inductance
回線(xiàn)[環(huán)線(xiàn)]]電感; 環(huán)形天線(xiàn)電感
lumped inductance集總電感
magnetizing inductance
磁化電感
mutual inductance
互感(系數)
natural inductance固有電感
nonlinear inductance
非線(xiàn)性電感
power inductance電力電感
primary inductance
一次繞組電感, 初級線(xiàn)圈電感
printed inductance印刷電感
pure inductance
純電感
receiving inductance
接收電感
reciprocal inductance
反向電感, 可逆電感; 可逆感應系數
saturated inductance
飽和電感
副線(xiàn)圈電感
series inductance
串聯(lián)電感
聯(lián)系客服