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* u0 ]" x7 ] @1 G r6 \1 P磁珠主要用于EMI差模噪声抑制,他的直流阻抗很小,在高频下却有较高阻抗,一般说的600R是指
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100MHZ测试频率下的阻抗值。选择磁珠应考虑两方面:一是电路中噪声干扰的情况,二是需要通过的' q$ Y, q: L. v$ u+ }) _7 c
. n6 t# p" J4 O% @5 Z电流大小。要大概了解噪声的频率、强度,不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的,要选在噪声中心频1 w: H% t- q1 b" W6 `+ q7 z' Q
6 s5 l$ L1 w3 t7 w( T# B率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的,但并不是阻抗越高越好,因为阻抗越高+ ]. A8 R8 v6 V2 T
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DCR也越高,对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准,主要看实际使用
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" v- _+ p: W+ c" }4 R# x2 l$ N的效果,120R-600R之间都很常用。然后要看通过电流大小,如果用在电源线部分则要选额定电流较! G! H& b1 N: x; F
8 b' Q' L- v/ {9 x9 N; e5 L大的型号,用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。0 k, l" q$ _& O# K2 O
磁珠的选择要根据实际情况来进行。比如对于3。3V、300mA电源,要求3。3V不能低于3。0V L; {/ R! U1 ^) P7 `+ S
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,那么磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R,这种情况一般选择0。5R,放置参数漂移。对噪声的抑止能- U7 u4 x% u& M0 v& S
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力来说,如果要求对于100MHZ的、300mVpp的噪声,经过磁珠以后达到50mVpp的水平,假设负载为45, @2 x g3 U+ W5 A( x/ d# T& P
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欧姆,那么就应该选择225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠
4 |/ g- ~, ~# R7 \: U. r楼上的,45欧的阻抗是怎么估计出来的?225R又是怎么算出来的?0 N. M' F6 p( s7 M; Y! \
(45ohm/50mV)*250mV=225ohm- Q; S6 H; [8 N/ v. O
首先你要知道你要滤除的噪声的频段,然后选一个在该频段选一个合适的阻抗(实际的可以通过仿真
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得出大概要多大,仿真模型可以向厂商要),第二步确定该电路通过的最大电流,电路流过的电流确 o3 ^, Q8 |" ~8 x
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定了也意味着你要选多大额定电流的磁珠,接下来是确定磁珠的DCR(直流阻抗),根据后一级电路5 [% V. `0 Z4 W4 K. P; a, U
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电压供电的范围就能算出允许的磁珠的DCR的范围。封装的话自己看着办了。最后提醒一下啊,磁珠6 ^. ]) O5 y- W) Q& Z
! }, K+ Y# e$ ~% a3 Y, G的阻抗在你加电压后和规格书上的有点差别
( [; n1 w8 F$ i+ q! X; d6 I0 v要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:9 u6 a3 F( E9 e, C
' _* t5 A( H0 Z- J+ x+ h 1、不需要的信号的频率范围为多少;$ X' m, a$ L7 C; C, ~6 L( @+ ^
+ V( R, L& X. O* a" Z7 L I: S 2、噪声源是谁;: E9 ?4 ?! U' F, t9 P
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3、需要多大的噪声衰减;* k0 H$ ]3 S. L0 J& s, y6 U4 K
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4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);% Y7 o" C' s% W! w9 F
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5、电路和负载阻抗是多少;
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6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。2 m1 ~0 A4 `7 q* O/ d
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在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描0 J3 _5 m$ b3 @5 r
! s" G q: D8 a# z6 f述。典型的阻抗曲线如下图所示:通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而
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- d! ?4 T* f5 R! g在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响
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,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式磁珠/ n z: a4 D: b- N$ Z( ~& ]) k
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和片式电感的原因: 是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电
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感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。 片式磁珠和片式电感的应用场合
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: 片式电感: 射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机3 H3 j7 Q& H! M% ]. D- |
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,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路
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,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途
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电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,, _6 j8 u' u/ D& p/ b$ n! m
1 k" h, }' X6 H. s计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
% e" n! w) [4 F6 s在产品数字电路EMC设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波的原理以及如何使用呢?
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铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间9 M- D- e5 v0 ?( _7 w, P
' c' a& x ]6 p% H1 k% K( F在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程" R! f0 v: d% `) p6 Y6 k
0 S. S$ J- c$ h7 b; p电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用# n! s! Z! ^" t% W; M
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中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的
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7 k1 M9 s, r4 I2 K1 @3 i, f8 `并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一. I8 i$ g+ C; k- m3 e* Y" s; D7 e
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个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。 [- h* p/ N- j2 G c. |- j
7 x" V' N' m# I; N# [ 铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品
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质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。
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3 F! S9 K7 G' h: R. h 在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主
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" r7 y0 I e: S" [0 z, ?- C1 s& U8 P) d要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性/ D/ \- Z/ Y+ B$ I. t( u$ V
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的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。8 E7 p4 b, Q' L* M) R7 z
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在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,
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感抗成分减小 但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁1 {) I, B1 j3 W
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氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
; k, c2 o) p( M0 z a8 o) S
2 j/ ~8 b: k ] i3 z 铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁
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X" L ^. T) S# p/ r' u B4 v4 |氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和# d$ W: I, P @' W/ {
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尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。8 l* n$ y! W# _ I0 m
使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要$ f+ p3 b* N$ h
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消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合:片式电感! a. b3 K/ H4 d3 D% P5 A# E
* H# c% ^+ o1 q6 V9 v6 a:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,
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h. g. L f5 w0 d( m" p' D" ZPDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和
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数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局2 J9 v& q" k4 A& p6 G- K2 g
& V8 ^( i3 i+ \6 n域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印
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' I& t+ a% x$ S/ Y& x ]: n5 J机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。
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& a6 i5 {- U$ |4 k2 X 磁珠的单位是欧姆,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0 \" Y8 H9 ~# i/ \
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欧姆。磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如是在7 W2 F/ ]' J- U* ~; A3 S
* d" {# F1 T5 l3 P100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好
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2 W7 r6 B" C1 z5 i& @# b) N- x& n,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。9 C% O/ w& V$ A2 s& S) }/ p
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另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量,一般需要降额80%处理,用在电源电路时要考虑直流阻
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9 R) t# i2 r2 w$ o' J6 F5 J6 _抗对压降影响。
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