磁珠的工作原理
磁珠是一種阻抗隨頻率變化的電阻器;
低頻下, 感應(yīng)阻抗較低;隨著頻率增加,阻抗逐漸增大并逐漸顯示出電阻功能;
鐵氧體磁珠的工作原理是通過(guò)阻抗吸收并發(fā)熱的形式將不需要頻段的能量耗散掉,從而濾除噪聲。
磁珠應(yīng)用的場(chǎng)景
磁珠常串聯(lián)在電子線(xiàn)路中,用于抑制線(xiàn)路中的噪聲。
電源線(xiàn)
高頻線(xiàn)路,如時(shí)鐘線(xiàn)、RGB線(xiàn)路
振蕩回路
有震鈴信號(hào)產(chǎn)生的回路
接地回路
磁珠選型時(shí)需要的信息
了解需要抑制的噪聲頻段范圍
明確電磁干擾源及位置
明確回路的源阻抗和負(fù)載阻抗
了解要求的衰減為多大
了解線(xiàn)路通過(guò)的直流電流多大
了解線(xiàn)路板上允許的空間有多大
磁珠選型實(shí)例
某電源在做EMI測(cè)試時(shí),電源線(xiàn)在頻率100MHz附近產(chǎn)生電磁干擾,干擾信號(hào)需衰減20dB才能通過(guò)EMI測(cè)試,需在該線(xiàn)路中串聯(lián)磁珠用于抑制干擾,系統(tǒng)的源阻抗和負(fù)載阻抗分別為50Ω,系統(tǒng)通過(guò)的最大電流為1A,允許布線(xiàn)空間最大為公制2012尺寸,如何選擇磁珠?
根據(jù)插入損耗計(jì)算公式:
Insertion Loss(dB)=20logB/C=20log((ZA+ZF+ZB)/(ZA+ZB)),代入已知數(shù)據(jù),20=20 log((50+ZF+50)/(50+50)),可以計(jì)算出需要的磁珠阻抗ZF=900Ω,為了方便購(gòu)買(mǎi)可以歸一化選擇1000Ω。
由于是用在電源線(xiàn)上,可以選擇PZ、UPZ系列磁珠。
公制2012尺寸,阻抗1000Ω,工作電流為1A,考慮到電流降額,可以選用UPZ系列磁珠選型手冊(cè)上的UPZ2012E102-1R5TF,公制2012尺寸,阻抗1000Ω,工作電流為1.5A。
磁珠選型注意事項(xiàng)
磁珠本身存在直流電阻(RDC),廠(chǎng)家會(huì)在產(chǎn)品特性表中明確磁珠最大直流電阻值,設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算磁珠在電路的極限情況下,由于直流電阻產(chǎn)生的壓降,以便評(píng)估磁珠的壓降是否會(huì)對(duì)IC的供電造成影響,這一點(diǎn)對(duì)低電壓供電電路尤為重要。
如上圖所示,電源供電系統(tǒng)為1.5V,如果滿(mǎn)載工作電流為2A,如果磁珠的直流電阻為0.07Ω,在滿(mǎn)載條件下磁珠會(huì)產(chǎn)生0.14V的壓降,IC的VCC端實(shí)際電壓僅為1.36V。
一般線(xiàn)路中的最大工作電流應(yīng)小于器件的額定電流;對(duì)器件可靠性有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品或者需要工作在高溫環(huán)境下的電路來(lái)說(shuō),一般按照小于70%的比例進(jìn)行降額。比如電路的工作電流為1A,那么磁珠的額定電流至少要保證1.42A以上。
注意磁珠在線(xiàn)路中的擺放位置,擺放位置不對(duì)會(huì)導(dǎo)致失效
下圖磁珠位置錯(cuò)誤:
正確的磁珠位置如下圖:
審核編輯:符乾江
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