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磁珠参数与作用.doc
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2021-10-04
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磁珠是一种用于抑制高频噪声和尖峰干扰的电子元件,尤其在电源线和信号线上广泛应用。它的主要参数包括标称值和额定电流。标称值指的是磁珠在特定频率(通常为100MHz)下的阻抗,例如2012B601表示在100MHz时阻抗为600欧姆。额定电流则是磁珠能够承受而不影响电路正常工作的最大电流。 磁珠与电感在结构和功能上有所区别。电感通常由多圈线圈和磁芯构成,属于储能元件,常用于电源滤波和信号质量控制。而磁珠通常是由一截导线穿过氧化铁磁环组成,它在高频时表现出阻性,具有良好的高频滤波特性。磁珠的作用在于将高频噪声转化为热能,消耗掉干扰信号,从而降低电磁辐射。 在电路设计中,磁珠的选用取决于其阻抗与频率的关系曲线。不同类型的磁珠适用于不同的频率范围。例如,HH-1H3216-500型磁珠适用于电源滤波,其封装尺寸为1206,100MHz时的典型阻抗为50欧姆,最大直流电阻为20毫欧,额定电流可达2500毫安。 磁珠在实际应用中,尤其是在开关电源的电磁兼容设计中扮演重要角色。它们能够帮助减少电磁干扰,提高系统的稳定性。此外,磁珠还可以与其他电磁兼容措施结合使用,如优化电路和PCB板设计、电缆布局以及屏蔽技术,共同解决电子产品中的电磁兼容问题。 磁珠是一种关键的抗干扰元件,通过其独特的高频阻抗特性,有效抑制了电路中的噪声和干扰。在设计电路时,正确选择和使用磁珠有助于实现高效、低噪的系统性能,同时满足电磁兼容标准。对于电子工程师来说,了解磁珠的参数和作用,以及如何根据具体应用选择合适的磁珠,是提升产品品质和可靠性的重要技能。
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一、磁珠的参数
概念:采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,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。主要参数 :标称值: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,阻抗的单位也是欧姆 .一般以 100MHz 为标准,比方 2012B601,就是指在 100MHz 的
时候磁珠的阻抗为 600 欧姆。额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.电感与磁珠的区
别:有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝〔导线直通磁环〕的线圈习惯称之为磁珠;电感是储能元
件,而磁珠是能量转换〔消耗〕器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于 EMC 对策;磁珠
主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面那么侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理 EMC、EMI
问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.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,磁珠和电感是原理一样的,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
前应用开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。 在电路中只要导线穿过它即
可〔我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有外表贴装的形式,但很少见到卖的〕。当导
线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频
电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比
例。磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。 有的磁珠上有
多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗〔穿过磁珠次数的平方〕,不过在高频时所增加的抑制噪声能力不
可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的方法会好些。 铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁
饱和,导磁率急剧下降。大电流滤波应采用构造上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。 铁氧体磁珠
不仅可用于电源电路中滤除高频噪声〔可用于直流和交流输出〕,还可广泛应用于其它电路,其体积可以
做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源 ,
所以可在这种场合发挥磁珠的作用。 铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。 以常用于电源滤波
的 HH-1H3216-500 为例,其型号各字段含义依次为: HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信
号线是 HB 系列; 1 表示一个组件封装了一个磁珠,假设为 4 那么是并排封装四个的; H 表示组成物质,
H、C、M 为中频应用〔50-200MHz〕, T 低频应用〔50MHz〕,S 高频应用〔200MHz〕; 3216
封装尺寸,长 3.2mm,宽 1.6mm,即 1206 封装; 500 阻抗〔一般为 100MHz 时〕,50 ohm。 其
产品参数主要有三项: 阻抗[Z]100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37; 直流电阻 DC Resistance
(m ohm): Maximum 20; 额定电流 Rated Current (mA): 2500.
二、磁珠的作用
1 引言
由于电磁兼容的迫切要求,电磁干扰(EMI)抑制元件获得了广泛的应用。然而实际应
用中的电磁兼容问题十分复杂,单单依靠理论知识是完全不够的,它更依赖于广阔电子工
程师的实际经历。为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,还要考虑接地、 电路
与 PCB 板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题[1][2]。本文通过介绍磁珠的根本原理和特性
来说明它在开关电源电磁兼容设计中的重要性与应用,以期为设计者在设计新产品时提供
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