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磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,像一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过 50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上 的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁 珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。
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变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了。
磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
磁珠的选用与应用
当吸收电磁干扰的磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流与其体积成正比,这会导致饱和并降低元件的性能。当共模干扰被抑制时,电源的两根导线(正极和负极)同时通过磁环,有效信号为差模信号,吸收电磁干扰的磁环/磁珠对其没有影响,但对共模信号表现出较大的电感。使用磁环还有一个更好的方法,就是让穿过磁环的导线反复缠绕几次,以增加电感。根据其对电磁干扰的抑制原理,可以合理利用其抑制效果。
铁氧体抑制元件应安装在干扰源附近。对于输入/输出电路,尽可能靠近屏蔽罩的入口和出口。对于由铁氧体磁环和磁珠组成的吸收滤波器,除了选择高磁导率的损耗材料外,还应注意其应用。它们对电路中高频元件的电阻大约是十到几百欧姆,所以它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,它在低阻抗电路(如配电、电源或射频电路)中会非常有效。
EMC磁珠到底是什么特性?
铁氧体磁珠的等效电路是串联的DCR电阻、并联的电感、电容和电阻。DCR值是一个常数,但后三个分量都是频率的函数,也就是说,它们的感抗、容抗和阻抗会随着频率的变化而变化。当然,它们的电阻、电感值和电容值都很小。
从等效电路可以看出,当频率低于fL(液相色谱共振频率)时,磁珠表现出电感特性;当频率等于fL时,磁珠是一个纯电阻,此时磁珠的阻抗Z很大。当频率高于共振频率点fL时,磁珠表现出电容特性。选择用于电磁干扰的磁珠的原理是,在电磁干扰噪声频率下,磁珠的阻抗为Z大。例如,如果电磁干扰噪声的Z值为200兆赫,那么在选择时应该看磁珠的特性曲线,阻抗的Z值应该在200兆赫左右。下图是磁珠的实际特。你可以看到这个磁珠的峰值在1千兆赫左右。在峰值点,阻抗(z)曲线的值等于电阻(r)的值。换句话说,这个磁珠是一个1千兆赫的纯电阻,阻抗值Z很大。
r:r阻抗r:r (f) x 1:lc电磁兼容性磁珠的具体特性是什么?(4)让我们看看下面两个应用于信号线时具有不同曲线特性的珠子A和珠子B。
珠子A和珠子B的阻抗峰值在100兆赫兹到200兆赫兹之间,但是珠子A的阻抗频率曲线相对平坦,珠子B相对陡峭。我们将两个磁珠分别放在接下来的20兆赫兹信号线上,看看它们对信号输出会有什么影响。
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