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磁珠主要用于EMI差模噪声抑制,他的直流阻抗很小,在高频下却有较高阻抗,一般说的600R是指
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100MHZ测试频率下的阻抗值。选择磁珠应考虑两方面:一是电路中噪声干扰的情况,二是需要通过的 \2 u* U; L6 _) o
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电流大小。要大概了解噪声的频率、强度,不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的,要选在噪声中心频* W$ ?) l5 _$ @ \
3 x! l7 W% p; U4 F率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的,但并不是阻抗越高越好,因为阻抗越高, D. o& Z/ M2 J9 A2 t8 }
1 o) N2 |% _/ v. p, [! Z" N5 Y B ZDCR也越高,对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准,主要看实际使用
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. x/ w& C) C b0 O3 V的效果,120R-600R之间都很常用。然后要看通过电流大小,如果用在电源线部分则要选额定电流较' B7 T/ |- ]7 y( o0 x0 `5 j
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大的型号,用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。# s6 a/ n* f; E, y
磁珠的选择要根据实际情况来进行。比如对于3。3V、300mA电源,要求3。3V不能低于3。0V
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9 d c# b% |" V" g& @/ g: |,那么磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R,这种情况一般选择0。5R,放置参数漂移。对噪声的抑止能9 v" l. d* Q. i/ q1 Z' t+ |
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力来说,如果要求对于100MHZ的、300mVpp的噪声,经过磁珠以后达到50mVpp的水平,假设负载为45
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欧姆,那么就应该选择225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠 H: W4 y- @- L3 l+ U( A" J
楼上的,45欧的阻抗是怎么估计出来的?225R又是怎么算出来的?7 |4 E8 P, F/ \( @: w0 N
(45ohm/50mV)*250mV=225ohm
* b% K) o8 h K首先你要知道你要滤除的噪声的频段,然后选一个在该频段选一个合适的阻抗(实际的可以通过仿真
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得出大概要多大,仿真模型可以向厂商要),第二步确定该电路通过的最大电流,电路流过的电流确( t2 f" C4 l" t2 {; J& D
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定了也意味着你要选多大额定电流的磁珠,接下来是确定磁珠的DCR(直流阻抗),根据后一级电路
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" e! A8 Z# h4 D" D电压供电的范围就能算出允许的磁珠的DCR的范围。封装的话自己看着办了。最后提醒一下啊,磁珠, V% X) _8 f$ R; t& d9 O" O1 H
+ J' R. U+ i- |* A的阻抗在你加电压后和规格书上的有点差别
9 @2 Y+ B" K: n要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:
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+ j& t5 b& O V" ]( Q: H/ m 1、不需要的信号的频率范围为多少;
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. e' p# n* P9 N2 y 2、噪声源是谁;4 n$ F# K$ j$ i2 m
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3、需要多大的噪声衰减;
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1 D% }( ~% t) [' `& B3 u 4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);( n: o* n4 l) j
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5、电路和负载阻抗是多少;
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( y4 p# ]5 }) j 6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。
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在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描
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述。典型的阻抗曲线如下图所示:通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而! Q9 l, R, H5 F* o9 X' d; U3 [+ y: l2 w
8 g2 U+ n+ M3 X在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响, z3 m( W" y$ u% G
# M- [- P; [' k% e6 `+ Y3 q,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式磁珠 j; u+ q: b% u4 G) e5 o [
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和片式电感的原因: 是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电' j9 P, h* U9 K$ y. a
4 O+ f! R: J' G- F7 |+ i1 v% ?0 C感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。 片式磁珠和片式电感的应用场合, Z) x- k$ F8 W7 n1 q C7 D0 ]
; ]8 h g" J; S! o: 片式电感: 射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机
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9 Z: x: I) q: o,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路+ L3 g$ ^4 F9 q2 U6 M3 |' H
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,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途
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电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,
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计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
% P; F; f7 ]9 `0 W1 C6 I' C在产品数字电路EMC设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波的原理以及如何使用呢?" z; Q6 L0 h/ ?
7 S7 L' D& V' Z2 X- W) d 铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间
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# B2 G0 k; F& N' Y D% y" ~在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程
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电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用
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2 t7 g% B; Q1 m) `7 Z中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的$ M5 M+ ]$ y! n7 S' e4 r
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并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一* P5 i& ^2 o: S
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个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。, Q2 Y0 h j2 R! C
& p" [9 G1 l" |' A 铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品! f; O: y1 |( r8 s7 u
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质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。 v: H( f8 l+ d2 m Z* R7 e- c3 y* q
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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,因此电感量较大,L起主
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要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性, V# D0 r. F' u0 }8 m8 m( W* I( S
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的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
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在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,
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感抗成分减小 但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁
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氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
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% }) ]/ l+ c9 |, X/ _$ f! U 铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁( U+ f$ r/ {# T1 y. L& b9 |
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氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和
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3 m# F" ^# x4 w( W尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
2 u8 t5 C) T! g) f' K 使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要( R5 y: ?. C$ D) b! g6 p R
- B4 i/ C; d9 d/ r1 U2 \1 g消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合:片式电感
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) r+ d( Y8 b1 N& @2 E/ ~& r0 B:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,
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PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和' P9 [+ X4 z7 i' l& I( d
, f4 m% c F$ ?( K6 m& C数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局
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域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印
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, G" O8 x, M& {% X机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
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% k' C3 A: c& Q$ Q9 y 磁珠的单位是欧姆,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是
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欧姆。磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如是在
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1 U( ~8 b5 a: L9 c8 M+ W100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好
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( s: |4 u1 U5 z4 K% O% y: R; w,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。# B+ H* M" ~2 X7 ] @. M
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另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量,一般需要降额80%处理,用在电源电路时要考虑直流阻
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抗对压降影响。: L- `/ Y7 W# b7 v& F
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