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          11. 磁珠在電路中擔當的是什么角色?
            來源:東莞市東柯電子科技有限公司       時間:2020-04-23


            磁珠是我們最為常見的元器件之一,今天我們來了解一下這么小一顆磁珠到底神通在哪里?

             

            磁珠的原理

            我們常見的磁珠主要原料是鐵氧體(一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料,主要是鐵鎂合金或者鐵鎳合金,其制造工藝和機械性能與陶瓷相仿,顏色是灰黑色)。這類材料的優點是高頻損耗大、導磁率高、可以使電感線圈之間在高頻高阻的情況下產生電容最小等等。性能參數主要有磁μ導率和磁通密度Bs。磁導率可表示成復數,實數部份是電感,虛數部份是損耗。

            低頻段電感和感抗構成阻抗,R很小磁芯磁導率高,所以電感量較大,L起主要作用,電磁干擾被反射受到抑制,磁芯損耗小整個器件就是一個低損耗和高Q特性電感,而這電感會造成諧振,有可能會出現使用鐵氧體磁珠反而干擾增強了。

            高頻段時,電阻成分形成阻抗。與低頻相反,頻率高時磁芯磁導率低,從而導致電感的電感量縮小和感抗成分減小。阻抗增加時當高頻信號通過鐵氧體磁珠時電磁干擾就會被吸收轉換成熱能消耗掉。

            鐵氧體磁珠一般應用于電源線、數據線和印制電路板上。磁珠用于抑制電源線和信號線的高頻和尖峰干擾,并且有著吸收靜電方電脈沖干擾的能力。磁珠用于印制板電源線入口可濾除高頻干擾。

            磁珠長度與抑制效果有關,長度越長抑制效果越佳。

             

            磁珠的結構和特點

            磁珠對高頻有著較大的衰減作用并以熱量的方式散去,磁珠等效電路是一個電感和一個電阻的串聯,兩個組件的值都與磁珠長度成比例。市面上磁珠種類繁多,具體要參考對應的規格說明書,特別是阻抗與頻率關系的曲線。



            鐵氧體是磁性材料會因通過電流過大產生飽和使導磁率快速下降。在大電流濾波時要采用專門設計的磁珠,還要提供良好的散熱。

             

            磁珠主要參數

            A、直流電阻:直流電流通過磁珠,磁珠呈現的電阻值(mohm)。

            B、額定電流:能正常工作的最大電流。(mA)。

            C、阻抗@100MHz:交流阻抗(ohm)。

            D、阻抗-頻率特性:阻抗隨頻率變化的曲線。

            E、電阻-頻率特性:電阻值隨頻率變化的曲線。

            F、感抗-頻率特性:感抗隨頻率變化的曲線。

            以下圖為例:




            電感和磁珠的區別

            從其功能可以看出,電感是儲能器件,而磁珠是轉換或消耗器件。電感側重抑制傳導干擾常用于電源濾波回路;磁珠主要用于EMI方面,信號回路。因為電感儲能,所以常且于LC振蕩電路、中低頻的濾波電路中,應用頻率很少超過50MHz;磁珠主是用于吸收超高頻信號,常見于RF電路、PLL、振蕩電路、超頻存儲電路(DDRSDRAMRAMBUS等)都要在輸入部分加磁珠。


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