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求磁珠选型方法,以及磁珠与EMC关系

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发表于 2015-3-13 14:08 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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在电源线加磁珠可以降低EMC,那各位大侠,磁珠怎样选型呢?例如:电源电流为500mA,要滤掉高频,那是选定100MHz阻抗越大的抑制EMC越好?* U$ O5 v2 H9 e

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发表于 2019-9-12 17:49 | 只看该作者
本帖最后由 criterion 于 2019-9-12 17:50 编辑 - R5 |) ~: a% N" x
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% B) g. V* p: T
; v9 l/ G. w0 ~4 @
0 |$ v6 R* u7 _" B% u. j
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由于磁珠的阻抗,都会随频率变化,因此Datasheet,都会标注特定频率下的阻抗值,
一般都是以100MHz为特定频率。
+ w, k  Q& d6 @+ q
+ }1 ^+ A3 V; T5 ^/ d' W" b

/ v( G1 w, F* v) q+ s4 B
虽然磁珠等效于电阻与电感串联,但磁珠对于高频噪声,才有抑制作用,
换言之,我们所要利用的,是磁珠在高频下的电阻特性,
因此在效能上,必须以电阻看待。
而由上图可知,在高频时,由于电感值小于电阻值,其磁珠的阻抗,由电阻所支配,故其Datasheet的阻抗值,其实几乎等同于电阻值,
所以一般说的600R,代表在100MHz下,该磁珠阻抗为600奥姆,电阻值也约600奥姆。
7 N) Z- B( L; N' T; k$ T8 ^
) a, |$ R" Y- U. `6 r$ n
) I1 |+ f, E* v* p4 A! k2 \5 c
4 @* w3 G! @1 T+ m0 {' ^- Z7 a
8 D& e( n8 E( l6 b) U8 ^9 u

3 |! {2 ]2 U4 i' l8 s! l- L3 s& n! m* a
! Z7 D* G6 @, E, R. u

+ R0 }/ N: t7 h. Q/ L* D

. n. v* r  }1 P2 @; E% n6 @1 M  d3 g/ \( n

- a; k. y" I1 L1 y: _$ c
也因为磁珠的阻抗,会随频率变化,因此在挑选时,需注意该磁珠于噪声频率下的阻抗值,如下图 :

* F- ]& R5 q1 L/ @

& w1 c/ L, |$ X3 i! M" _
+ v8 Y- q9 N3 |" K9 X9 r

- i) s9 P7 Q4 D& k" ~- O

5 [6 @' r& @" K  \# D

8 Q& `  ?3 t; G" B+ e

- l. v- @7 |, O- J" b7 |/ b( ?
: U1 w% K% x7 r: W% L  ]6 g
噪声频率为10MHz,而Sample A在10MHz的阻抗,明显比Sample B高出许多,
而由波形可知,Sample A的上升与下降曲线,也比Sample B平缓许多,连带在频域上的噪声成分减少许多,
亦即Sample A抑制10MHz噪声的能力较佳,
而Sample B比较适用于100MHz ~ 200MHz的噪声频率。

: c- d% f! k) A  f- a/ n0 B, o7 p" C# n; f, @- I; u) ^2 e5 o3 C
0 a8 j* D; }, W% o/ V& N1 k
虽然噪声频率下的阻抗值越大,其抑制噪声能力越好,
但若阻抗越大,其DCR也越大,亦即其信号的损耗,以及电源的IR Drop也越大,
故需做一个折衷考虑。
7 i" X. B6 C6 J  w  M! q

3 T5 p( U7 ?1 D1 [4 E, N2 t

& ^: I' L5 S# q2 b. U7 C  ]6 w

. y  x# U0 x5 \2 m

8 ~" b$ y! B4 t0 @

2 L4 P4 j$ @) E! u. v3 J

3 L% q3 e  ?9 Y$ w7 Q7 i) \) t

& c0 x, v- \/ Q* T& O
由上图可知,当流经电流加大时,其磁珠的有效阻抗与带宽,都会跟着下降,
虽然因为频偏关系,导致电容性频率范围的阻抗有所提升,
但毕竟我们所要利用的,是磁珠在高频下的电阻特性,而非电容特性,
因此其额定电流越大越好,至少需为流经电流之1.3倍。
' a0 d, e  y, ?2 w6 K
1 i4 X6 L6 j0 d+ F) E
' i( e( b0 y- U; a, Y3 |3 M, x( g) h
( Z4 G6 A# }7 a* q. ~8 n9 p7 Y; y
7 x7 O$ N* p4 c( z- ^; G2 P
一般而言,额定电流越大,则尺寸也会越大,
但阻抗会越小,
因此虽然额定电流越大越安全,
但会加大占用空间,且降低抑制噪声能力,因此须做一个折衷考虑
' ~7 p, o# u) P" y; B
3 X3 J% x. d  T8 _: k
5 M9 z0 d2 Y) C' \7 N3 n

! i; c; e" S. b

# i6 s/ [+ t0 K1 H* c
$ o: T* U" T+ _1 j
所以简单讲

" C$ c, S9 @& {6 k

8 h7 u5 I" M8 q
1.       找一个额定电流大约600 mA的磁珠
2.       然后挑选在其噪声频率    有高阻抗的
3.       最后    确认其DCR   假设IR Drop你可以接受    那就定了

( |/ ?, Y0 V. q7 y6 @3 S4 E3 ~

/ |) k) t% U0 L0 {- X0 F9 t  s

" S7 I' R* h+ }/ j( ?' w4 q
之后再依照你的量测结果作调整
% W! ~$ o" m! i) Y; X5 _
0 |$ E1 ~; x: w% D/ c( i7 s
. j+ Y  U' p$ b# n

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3#
发表于 2015-3-13 14:36 | 只看该作者
阻抗越大,EMC抑制越好,这是对的。# Z3 m$ a% [; ?8 n2 m& o
关于选型,就说两点& R1 c) S6 J9 F0 ~+ ]: h
1 电流尽量大点,因为开机的时候会对后面电容充电,电流过小容易烧坏,我一般用0603/2A的以上的" b3 U5 k1 w# x+ U
2 阻抗不要太大,容易造成压降,电源线我一般用60R/100MHz,当然还需要看具体的测试结果。

点评

磁珠有电阻(直流电阻)和阻抗(@100M的阻抗)。在电阻已定(小于50mR)的情况下,为嘛不选大阻抗呢?阻抗约大,对应100M以外的频段,抑制会更好些。  详情 回复 发表于 2015-3-16 13:27

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4#
 楼主| 发表于 2015-3-13 14:40 | 只看该作者
谢谢大侠,我现在是用的30R@100MHz,1A的,但是EMC测试260MHz超标2dB。CPU主频260MHz,DDR频率133MHz。

点评

电源主要看有没有低频的包络,比如200M一下的辐射。 你那个点是不是尖峰而不是包络?读点能不能读下去?你在CLK上串电阻或者磁珠看看。  详情 回复 发表于 2015-3-13 15:52

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5#
发表于 2015-3-13 15:52 | 只看该作者
xiaoyu 发表于 2015-3-13 14:40
+ `( Q6 [: x- A* g7 h4 z谢谢大侠,我现在是用的30R@100MHz,1A的,但是EMC测试260MHz超标2dB。CPU主频260MHz,DDR频率133MHz。

& Y! B' H: R8 x( k电源主要看有没有低频的包络,比如200M一下的辐射。
/ z" }4 V7 a( z# _# X  `你那个点是不是尖峰而不是包络?读点能不能读下去?你在CLK上串电阻或者磁珠看看。
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6#
 楼主| 发表于 2015-3-13 16:18 | 只看该作者
电源上没有包络,260M那里是尖峰,CLK和数据线上都有22R的串阻。读点是什么意思?

点评

如果是尖峰的话,就重点查CLK,换成磁珠或者加点小电容之类的。读点就是扫描出来的波形是超过的,单独去扫那个频点,读取值看是否不超。不过你都说了超了2DB,可能就是读该点的值。  详情 回复 发表于 2015-3-13 16:44

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7#
发表于 2015-3-13 16:44 | 只看该作者
xiaoyu 发表于 2015-3-13 16:188 J( V' i4 `! |# L* u
电源上没有包络,260M那里是尖峰,CLK和数据线上都有22R的串阻。读点是什么意思?
3 C5 Y+ C- Q3 [7 I. ^4 R" b7 [
如果是尖峰的话,就重点查CLK,换成磁珠或者加点小电容之类的。读点就是扫描出来的波形是超过的,单独去扫那个频点,读取值看是否不超。不过你都说了超了2DB,可能就是读该点的值。
# `; m( j+ D. m7 {& g# p

点评

有可能是Lay板走线的问题,CLK串的电阻放的位置、走线长度,走哪层关系很大,它就是一根天线,最好用频谱直接耦合接上去看看有没有这个频率  详情 回复 发表于 2023-11-17 17:25

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8#
发表于 2015-3-16 13:27 | 只看该作者
本帖最后由 北漂的木木 于 2015-3-16 13:32 编辑
+ V/ b) L. {6 m
fallen 发表于 2015-3-13 14:36
8 Q/ k0 m. i& F阻抗越大,EMC抑制越好,这是对的。
# h  S$ z6 u2 m- A- s0 [: T/ t关于选型,就说两点
& q  V5 Y+ }7 Y( p/ U* X* S/ B1 电流尽量大点,因为开机的时候会对后面电容充 ...
' @* C6 Y% r$ Y4 [" B
磁珠有电阻(直流电阻)和阻抗(@100M的阻抗)。在电阻已定(小于50mR)的情况下,为嘛不选大阻抗呢?阻抗大,对应100M以外的频段,抑制会更好些。
: Z& I6 ^9 S, }' _5 Q7 q: J
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点评

你可以看磁珠的规格书,DCR一项,在同一尺寸的条件下,标明的阻抗越大,DCR越大。不是你说的小于50mR  详情 回复 发表于 2015-3-16 14:02

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9#
发表于 2015-3-16 14:02 | 只看该作者
北漂的木木 发表于 2015-3-16 13:276 k/ s7 L/ J, U- H' n: S" _, D
磁珠有电阻(直流电阻)和阻抗(@100M的阻抗)。在电阻已定(小于50mR)的情况下,为嘛不选大阻抗呢?阻 ...

' t- j0 ~9 q* R. d你可以看磁珠的规格书,DCR一项,在同一尺寸的条件下,标明的阻抗越大,DCR越大。不是你说的小于50mR
# A* Z: C- {1 r! X5 I) W7 `

点评

50mR只是个举例,并不是说磁珠的DCR都小于这个值。  详情 回复 发表于 2015-3-16 18:10

该用户从未签到

10#
发表于 2015-3-16 18:10 | 只看该作者
fallen 发表于 2015-3-16 14:02
1 i! m3 e) [0 p+ |. x3 u你可以看磁珠的规格书,DCR一项,在同一尺寸的条件下,标明的阻抗越大,DCR越大。不是你说的小于50mR

0 z& Q$ x0 R( E# H1 f; v. C50mR只是个举例,并不是说磁珠的DCR都小于这个值。
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