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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?( R: T/ E- z9 {

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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
5 C0 i/ ^8 v' O; q, V4 E( t; r# a: U

% v: v7 s% ]8 \2 T* x( d: O: r) X: H6 w. y  O9 r- d
7 j4 l1 M% g6 s9 ]8 D; A

9 _1 s$ C+ h8 _
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。
( X8 i6 {* v7 g; L

* w' [4 c5 U/ }' s4 I( ]) Y
8 _& |/ R9 A% I2 n4 f( D7 R) I' d3 l
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。

; K7 S1 G( E; z4 G# }+ Y. G
& `  m5 h8 `- C0 A
0 A% m8 I$ z2 N3 ^# \/ ]$ i, ]/ D" T+ }, f% X: q# k
: {! j. Q: t8 a5 U. R+ b$ O8 c
3 i0 _, W1 p4 o$ [) c) w
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6 j4 C5 m- V8 z

  j/ `* d2 W/ P8 V0 Y$ z2 Q9 z7 V

) m- \+ B( u: S5 [: E1 K+ y1 {) ]1 p+ P1 I; h* [# D& h; c
0 T; T  L$ ~% M6 ^- B: b  z
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 :
: {" g% @" p  n# a

( h" b& E3 m/ b/ l* [$ A0 N7 H
+ N! ?4 r6 ?6 G5 W2 }! G# S4 u
' m6 {% x( M+ K* r  n5 r& H2 [" M
: A; L3 @2 ]; ~4 \# C3 n
% M8 ]* g! `5 |/ b# H& K. \. o

* Y3 R1 `" @' M% D# I: Y+ e
# A* t; i, y- L5 U4 B8 j
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。

$ n! Z5 a3 w6 B8 d# _. k; W
" [" T8 e$ L7 y! b
( F% {% S4 H$ ~
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。

' T' o# H2 `& T

/ e8 e8 t9 j9 I8 N( W

8 Y. o4 U+ d) _/ X% |, e

% p& G+ L- I4 I$ G
6 {( I$ v- d5 g. @6 j4 I

5 X5 s& ?& f8 R3 U! ~2 |. z
! }0 O) l' ]+ D5 b. N8 r: Q: G

# O" G7 Y; a0 y* A5 \/ c+ m
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。

  f! x  g2 M/ C5 f6 L7 O0 o5 l# s- w0 \/ p# i  a

+ T- G+ b" C  P8 ]9 }$ v1 c5 w) S3 V+ J# X3 J: w9 ~' H
; i8 C# T  q* x: |, _
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
! o5 x5 G, @  ~2 @1 L
4 ?. h# I  c2 D) `
) ]/ ?! m/ ?/ t/ x+ D# l7 P5 p

6 ?* U. w) ~5 G2 H
' L1 X1 j& l! V6 E$ ^
$ w( [. u3 m% Y" n. p
所以简单讲
# a- q6 Y& X2 U8 R
" p/ h' r, O& }) \- w! D
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
2 ~2 b: A4 h2 q- I8 [" ?

) G5 _8 A9 Z/ L. Z5 ~: y! d

! v# o5 Z+ ]. m. v
之后再依照你的量测结果作调整

/ _0 }4 ~/ A% ^$ f7 t* S7 W0 K6 O' v- p& ]
  q* \6 r" Q, m, v6 \

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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。" B9 N, P& W- b, \1 ?  L
关于选型,就说两点
- k) M3 Y. r* {. n1 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
  M6 A: ?/ ^2 N+ O2 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 14:404 v# }! l; ~! B. o& |1 Y
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。

+ n6 c2 F, q% O) L' p9 q电源主要看有没有低频的包络,比如200M一下的辐射。! f1 ]* o# b" _7 n* E
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 16:184 F8 A* p; c/ E* u, F
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?
, |' q/ C% ?7 r
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。
" h& q4 H( W: X5 L( S

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   h9 o# o& o( m: i% o$ l
fallen 发表于 2015-3-13 14:36
, [2 s% C4 X' l9 m7 `- q阻抗越大,EMC抑制越好,这是对的。, s+ {4 G* l  V% w4 e4 E# d
关于选型,就说两点( G  R( w. Q5 X2 H( l9 X: S
1 电流尽量大点,因为开机的时候会对后面电容充 ...

& X, ~, `" W7 H* C9 f# P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。
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9 Z& i% J* P8 n; v

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 13:27
5 o$ k) y) f4 W9 b2 {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 ...

2 a: @7 c. ]2 w2 N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! Y5 ~& z. X9 x( E2 [4 |9 ^- p

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

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10#
发表于 2015-3-16 18:10 | 只看该作者
fallen 发表于 2015-3-16 14:02/ q6 m* m$ d0 z  w7 }
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
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50mR只是个举例,并不是说磁珠的DCR都小于这个值。" @9 T0 ~8 c  ]8 }: h
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