磁珠的作用及特性的詳細(xì)講解

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：