在成品電路板上,我們會看到一些導線或元件的引腳上套有黑色的小磁環(huán),這就是本文要介紹的磁珠。磁珠的全稱為鐵氧體磁珠濾波器(另有一種是非晶合金磁性材料制作的磁珠),是一種抗干擾元件,濾除高頻噪聲效果顯著。
鐵氧體材料的特點是高頻損耗非常大,具有很高的導磁率,使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最校當磁珠中有電流穿過時,鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什么阻抗,而對較高頻率的電流會產(chǎn)生較大磁珠的作用的衰減。對于抑制電磁干擾用的鐵氧體,最重要的性能參數(shù)為磁導率μ和飽和磁通密度Bs。它的磁珠的作用等效電路為一個電感和一個電阻串聯(lián),兩個元件的值都與磁珠的長度成比例。當導線穿過這種鐵氧體磁芯時,所構(gòu)成的電感阻抗是隨著頻率的升高而增加。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)。
在低頻段,阻抗由電感的感抗構(gòu)成。低頻時R很小,磁芯的磁導率較高,因此電感量較大,L起主要作用,電磁干擾被反射而受到抑制,并且這時磁芯的損耗較小.整個器件是一個低損耗,高Q特性的電感。這種電感容易造成諧振.因此在低頻段有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后,干擾增強的現(xiàn)象。
在高頻段,阻抗由電阻成分構(gòu)成,隨著頻率升高,磁芯的磁導率降低,導致電感的電感量減小,感抗成分減校這時磁芯的損耗增加,電阻成分增加,導致總的阻抗增加。當高頻信號通過鐵氧體時,電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。
鐵氧體磁珠廣泛應用于印制電路板,如在印制板磁珠的作用,磁珠的分類的電源線入口端套上磁珠(較大的磁環(huán)),就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾,它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。
電感是儲能元件,而磁珠是能量轉(zhuǎn)換(消耗)器件。電感多用于電源濾波回路,側(cè)重于抑制傳導性干擾;磁珠多用于信號回路,主要用于EMI(電磁兼容)方面。磁珠用來吸收超磁珠的作用,磁珠的分類高頻信號,例如在一些RF電路、PLL、振蕩電路、含超高頻存儲器電路等,都需要在電源輸入部分加磁珠。
磁珠的單位是歐姆,是按照它在磁珠的作用,磁珠的分類某一頻率下產(chǎn)生的阻抗來標稱的。磁珠的數(shù)據(jù)參數(shù)表(DATASHEET)上,一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖,常以100MHz為標準,意思就是在100MHz頻率時磁珠的阻抗相當于600歐姆。