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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?/ W" D0 U8 @1 ^8 n/ P8 s" F3 X2 P

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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 / ?  e( u% k+ ~, k& k: h

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+ B  V' [6 H2 a3 q( Q* B5 e% R: x& c( ~9 g+ y
7 _3 E1 ~4 f$ ^) ?+ ?

" I/ e8 X' B! [( k1 U, [
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。
8 w( R4 ]- E5 }( V$ M$ a4 w$ B

( G! V  ~3 R; w5 d. P
; t2 {& ^; ]3 @
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。

) {4 p7 u- |3 `+ }" d( R6 [
9 `* I! t" E$ W. l5 U: g5 a" u0 I( y3 `% i  h, o( y7 D$ A# \3 w

- a2 N" ]5 C/ ?5 j+ q+ g7 _) e1 Q9 @7 N7 y1 z1 [- P
$ a" G0 [5 s( i  c( `# G

, Q% j( W" o' q8 l6 ?  x

* `* [! e* e8 W& f" ~. k7 P7 J( f' r$ B: J" e2 K4 ?; K% T7 u# h
4 u4 e) C" t$ ]. P; K

5 J  \3 \8 q7 _  ~1 T' M+ P

. p1 d7 {4 j& J
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 :
& n/ t  G$ Q( S; @8 v8 y
( {4 v# z3 c/ `7 w+ c
/ X$ ]0 V, z1 Q4 w& w

$ `4 P2 o: C7 O& d+ c* ]

5 {- n2 T9 B. o- L
% p1 l( Y7 s' k* B1 U
! |# l+ p) F* ?4 {# s
- e( C! i( _( k( v  q
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。
' f# z* I6 q( l

+ r, V' _4 d# O' C9 [4 ~  M+ q) A+ i/ \) R
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。
5 d! \% E& P/ Y' S3 O
' o* `; P0 d% e  @8 ~

4 ^( m) ~! n; }$ e/ u  c; v
) y8 U; g% ]9 {

' z  m; S. \. C) c! m

; \; n0 S2 q( g5 X

: `  Z8 ]5 j* l2 l, c7 c

  m+ d2 ~# p( O7 Z3 H
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。

/ @; t/ X3 r0 [- V' X6 H
( N/ j& \6 R2 Y5 M/ K
) @$ l7 b, u1 I' f  z3 p0 [+ G+ S. [9 @# K

# F. y, T- q5 J
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

8 |+ \" C. D% [: O5 A  W& Z  X! e% }& l" G: ~$ P
& W& M& T1 a5 g. u! ~+ Q

/ ?8 L* t5 O, M( n, @! {
! p3 h! @1 E  ?4 \
  @& O: K# e! o8 S. C  x
所以简单讲

0 X' j% U' W+ z8 b0 K4 l. Z

% B4 c: `7 l" X' N3 i
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

- W4 M, f& C8 s! W4 p
' H8 z1 h1 |$ h

2 R/ z/ u& g0 I& T: `# t0 _
之后再依照你的量测结果作调整
) W7 y- t# @( O

# c8 w$ Q2 Y* [+ ^/ v4 q" `* c
" e+ E  Q, s% _+ @3 A. G9 T

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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。/ H1 A6 m( D; l8 Q9 t- ]8 O
关于选型,就说两点
% S+ @4 p8 N- G1 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: t* k' @/ O* n0 g9 a7 B4 J/ ^# _1 j
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
. ^# U+ p* W6 w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。

* L$ i7 Q) D! m电源主要看有没有低频的包络,比如200M一下的辐射。6 H% f6 x. d4 i+ E* V
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。8 n+ l  h1 K/ ]  z0 X

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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 16:18
- P1 V: g( a' [4 }% U: b6 A: L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?

! i& {+ L+ j9 T# o& w8 ^+ l# a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。
1 g1 P" q4 P5 ?& W- Q1 o

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 : j) g! E# c. L0 r, S' x0 X, h
fallen 发表于 2015-3-13 14:36! ^5 Q: p  \4 f( H0 m: F
阻抗越大,EMC抑制越好,这是对的。
" J% F/ |. t5 Q0 P0 u0 R! J5 |: k6 T关于选型,就说两点1 ~& e3 [0 H: p  S2 Z0 `
1 电流尽量大点,因为开机的时候会对后面电容充 ...
  ~, o# g8 _* c( i$ s+ A
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。$ C* M0 z' C1 Y3 l7 [+ z7 B
& [* q6 O. s+ `" m% 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
. k! \7 U- S: u' Q: }$ X/ s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 ...

/ r5 j0 q; h0 H- Z1 c: V; F8 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
/ N* Y# ^  h( R* p" t3 o2 W

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
% }# J3 x4 ?$ A( `% c7 Y2 o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。7 c6 n1 t5 g0 z% D' Q
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