模拟对话
50-02
，
2016
年
2
月
125
铁氧体磁珠揭秘
作者：
Jefferson Eco
和
Aldrick Limjoco
共享
简介
过滤高频电源噪声并干净地分享相似电源供电轨（即混合信号
IC 的模拟和数字供电轨），同时在共享的供电轨之间保持高
频隔离的一种有效方法是使用铁氧体磁珠。铁氧体磁珠是无源
器件，可在宽频率范围内过滤高频噪声。它在目标频率范围内
具有电阻特性，并以热量的形式耗散噪声能量。铁氧体磁珠与
供电轨串联，而磁珠的两侧常与电容一起接地。这样便形成了
一个低通滤波器网络，进一步降低高频电源噪声。
然而，若系统设计中对铁氧体磁珠使用不当，则会产生不利影
响。有一些例子可以说明：由于磁珠和去耦电容搭配用于低通
滤波而导致产生干扰谐振；直流偏置电流的依赖性导致磁珠的
EMI 抑制能力下降。正确理解并充分考虑铁氧体磁珠的特性
后，这些问题是可以避免的。
本文讨论系统设计人员在电源系统中使用铁氧体磁珠时的注
意事项，比如直流偏置电流变化时的阻抗与频率特性，以及干
扰 LC 谐振效应。最后，为了解决干扰谐振问题，介绍了阻尼
技术，并比较了各项阻尼方法的有效性。
为演示铁氧体磁珠作为输出滤波器影响而采用的器件是一
款 2 A/1.2 A DC-DC 开关调节器，具有独立的正输出和负
输出 (ADP5071)。文中所用的铁氧体磁珠主要采用芯片类
型表贴封装。
铁氧体磁珠简化模型与仿真
铁氧体磁珠能够建模为一个由电阻、电感和电容组成的简化电
路，如图 1a 所示。R
DC
对应磁珠的直流电阻。C
PAR
、L
BEAD
和
R
AC
分别表示寄生电容、磁珠电感和与磁珠有关的交流电阻
（交流磁芯损耗）。
铁氧体磁珠可依据三个响应区域分类：感性、阻性和容性。查
看 ZRX 曲线便可确定这些区域（如图 1b 所 示 ），其 中 Z 表示
阻抗、R 表示电阻、X 表示磁珠的电抗。为了降低高频噪声，
磁珠必须处于阻性区域内；电磁干扰 (EMI) 滤波应用尤其需注
意这一点。该元件用作电阻，可阻止高频噪声并以热量的形式
耗散。阻性区域出现在磁珠交越频率 (X = R) 之后，直至磁珠
变为容性的那一点为止。此容性点位置为容性电抗 (–X) 绝对
值等于 R 的频率处。
某些情况下，简化电路模型可用来近似计算铁氧体磁珠高达
sub-GHz 范围的阻抗特性。
图
1. (a)
简化电路模型
(b)
采用
Tyco Electronics BMB2A1000LN2
测量的
ZRX
曲线。
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