磁珠的的型號命名及選型方法

磁珠的全稱為鐵氧體磁珠濾波器(另有一種是非晶合金磁性材料制作的磁珠)，是一種抗干擾元件，濾除高頻噪聲效果顯著。磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。

磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，他等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現(xiàn)阻性，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。

磁珠的電路符號就是電感，但是型號上可以看出使用的是磁珠。在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同而已。

一、 磁珠的型號命名方法（風(fēng)化高科系列磁珠為例）

磁珠的型號一般由下列五部分組成: 第一部分:類別，多用字母表示.

第二部分:尺寸，用數(shù)字表示（英制）

第三部分:材料，用字母表示，其中X代表小型。 第四部分:阻抗，100MHz時阻抗 第五部分:包裝方式，用字母表示 如某型號磁珠命名如下

鐵氧疊層片式磁珠（普通型） Ferrite chip beads

尺寸：1005 （0402）1608（0603）2012（0805）

產(chǎn)品規(guī)格命名方法：

CBG 100505/、160808/ 201209、 V 121 T

↓ ↓ ↓ ↓ ↓

疊層片式 規(guī)格尺寸 材料 阻抗 包裝方式

應(yīng)指出的是，目前磁珠型號命名方法各生產(chǎn)廠有所不同，尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

二、磁珠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾組件，廉價(jià)、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。在電路中只要導(dǎo)線穿過它即可（我用的都是象普通電阻模樣的，導(dǎo)線已穿過并膠合，也有表面貼裝的形式，但很少見到賣的）。

當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過時，鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什么阻抗，而對較高頻率的電流會產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個電感和一個電阻串聯(lián)，兩個組件的值都與磁珠的長度成比例。

磁珠種類很多，制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說明，特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線。 有的磁珠上有多個孔洞，用導(dǎo)線穿過可增加組件阻抗（穿過磁珠次數(shù)的平方），不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多，而用多串聯(lián)幾個磁珠的辦法會好些。

鐵氧體是磁性材料，會因通過電流過大而產(chǎn)生磁飽和，導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠，還要注意其散熱措施。 鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛應(yīng)用于其它電路，其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場合發(fā)揮磁珠的作用。 鐵氧體磁珠還廣泛應(yīng)用于信號電纜的噪聲濾除。

三、磁珠的單位

磁珠的單位是歐姆，而不是亨特，這一點(diǎn)要特別注意。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率 產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的 DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn)，比如600R@100MHz，意思就是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當(dāng)于600歐姆。

四、磁珠器主要特性參數(shù)

直流電阻DCResistance(mohm)：直流電流通過此磁珠時，此磁珠所呈現(xiàn)的電阻值。

額定電流RatedCurrent(mA)：表示磁珠正常工作時的最大允許電流。

阻抗[Z]@100MHz(ohm)：這里所指的是交流阻抗。

阻抗－頻率特性：描述阻抗值隨頻率變化的曲線。

電阻－頻率特性：描述電阻值隨頻率變化的曲線

感抗－頻率特性：描述感抗隨頻率變化的曲線。

下圖為某廠家磁珠特性參數(shù)及頻率特性曲線：

五、磁珠的分類及選型

磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經(jīng)常使用的一類磁芯就是鐵氧體材料，許多廠商都提供專門用于電磁干擾抑制的鐵氧體材料。這種材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。

對于抑制電磁干擾用的鐵氧體，最重要的性能參數(shù)為磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。磁導(dǎo)率μ可以表示為復(fù)數(shù)，實(shí)數(shù)部分構(gòu)成電感，虛數(shù)部分代表損耗，隨著頻率的增加而增加。因此，它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路，L和R都是頻率的函數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線穿過這種鐵氧體磁芯時，所構(gòu)成的電感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加，但是在不同頻率時其機(jī)理是完全不同的。

在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成，低頻時R很小，磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。

在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加，當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。

鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。

兩個元件的數(shù)值大小與磁珠的長度成正比，而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響，磁珠長度越長抑制效果越好。

根據(jù)磁珠的應(yīng)用場合，大致可將磁珠分為普通型、大電流型、尖峰型等。 普通型：普通型磁珠用于電流不太大（一般小于600mA），無特殊要求的場合，它的直流電阻一般為零點(diǎn)幾個歐姆。能有效地抑制、吸收電子設(shè)備的電磁干擾和射頻干擾。其阻抗范圍一般為幾歐到幾千歐范圍內(nèi)。 大電流型：此型號磁珠應(yīng)用于要求較大電流的場合，由于其應(yīng)用于大電流的場合，因此就要求它的直流電阻必須很小，約小于普通型磁珠一個數(shù)量級，而其阻抗值一般也較小。

尖峰型：此型號的磁珠特性為在某一個頻率區(qū)域內(nèi)，其阻抗急劇上升，從而在特定的頻率區(qū)域內(nèi)可獲得較高的衰減效果而對信號不產(chǎn)生影響。以下是風(fēng)化高科磁珠型號：

1.鐵氧疊層片式磁珠（普通型） Ferrite chip beads

尺寸：1005 （0402）1608（0603）2012（080

(二)磁珠的選型

磁珠主要用于EMI差模噪聲抑制，他的直流阻抗很小，在高頻下卻有較高阻抗，一般說的600R是指100MHZ測試頻率下的阻抗值。選擇磁珠應(yīng)考慮兩方面：一是電路中噪聲干擾的情況，二是需要通過的電流大小。要大概了解噪聲的頻率、強(qiáng)度，不同的磁珠的頻率阻抗曲線是不同的，要選在噪聲中心頻率磁珠阻抗較高的那種。

噪聲干擾大的要選阻抗高一點(diǎn)的，但并不是阻抗越高越好，因?yàn)樽杩乖礁逥CR也越高，對有用信號的衰減也越大。但一般也沒有很明確的計(jì)算和選擇的標(biāo)準(zhǔn)，主要看實(shí)際使用的效果，120R-600R之間都很常用。

然后要看通過電流大小，如果用在電源線部分則要選額定電流較大的型號，用在信號線部分則一般額定電流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大額定電流越小。磁珠的選擇要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行。

比如對于3.3V、300mA電源，要求3.3V不能低于3.0V，那么磁珠的直流電阻DCR就應(yīng)該小于1R，這種情況一般選擇0.5R，防止參數(shù)漂移。對噪聲的抑止能力來說，如果要求對于100MHZ的、300mVpp的噪聲，經(jīng)過磁珠以后達(dá)到50mVpp的水平，假設(shè)負(fù)載為45歐姆，那么就應(yīng)該選225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠, 225R又是怎么算出來的？

(45ohm/50mV)*250mV=225ohm

首先你要知道你要濾除的噪聲的頻段，然后選一個在該頻段選一個合適的阻抗（實(shí)際的可以通過仿真得出大概要多大，仿真模型可以向廠商要），第二步確定該電路通過的最大電流，電路流過的電流確定了也意味著你要選多大額定電流的磁珠，接下來是確定磁珠的DCR（直流阻抗），根據(jù)后一級電路電壓供電的范圍就能算出允許的磁珠的DCR的范圍。封裝可以根據(jù)情況選擇。但要注意的是，磁珠的阻抗在你加電壓后和規(guī)格書上的有點(diǎn)差別。

要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：

1、不需要的信號的頻率范圍為多少；

2、噪聲源是誰；

3、需要多大的噪聲衰減；

4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；

5、電路和負(fù)載阻抗是多少；

6、是否有空間在PCB板上放置磁珠；

前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。

六、磁珠的封裝

磁珠封裝一般包括貼片磁珠和插件磁珠。

鐵氧體貼片電感和貼片磁珠類產(chǎn)品的外形封裝基板一致。分為公制封裝和英制封裝兩種。

七、磁珠的作用

磁珠的外形與電感相似，其主要功能簡單來說就是是受電源、信號上的噪聲等干擾。

在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成。低頻時 R 很小。磁芯的磁導(dǎo)率輳高，因此電感量較大， L 起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較?。麄€器件是一個低損耗，高 Q 特性的電感。這種電感容易造成諧振．因此在低頻段有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后．干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。

在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小。這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加。當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。

鐵氧體磁珠廣泛應(yīng)用于印制電路板，如在印制板的電源線入口端套 ．上磁珠 ( 較大的磁環(huán) ) ，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾。它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。

電感是儲能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換 ( 消耗 ) 器件。電感多用于電源濾波回路，側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾；磁珠多用于信號回路，主要用于 EMI( 電磁兼容 ) 方面。磁珠用來吸收超高頻信號，例如在一些 RF 電路、 PLL 、振蕩電路、含超高頻存儲器電路等。都需要在電源輸入部分加磁珠。

八、磁性元件的降額

說明：

1. 對于網(wǎng)絡(luò)變壓器，因通常都可以滿足降額要求，故不考慮降額；
2. 磁性器件包括磁珠。

九、磁珠的選擇考慮要素

1.磁珠種類很多，制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說明，特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線

2.有的磁珠上有多個孔洞，用導(dǎo)線穿過可增加組件阻抗（穿過磁珠次數(shù)的平方），不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多，而采用多串聯(lián)幾個磁珠的辦法。

3.鐵氧體是磁性材料，會因通過電流過大而產(chǎn)生磁飽和，導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠，還要注意其散熱措施。

4.鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛應(yīng)用于其它電路，其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場合發(fā)揮磁珠的作用。 5.鐵氧體磁珠還廣泛應(yīng)用于信號電纜的噪聲濾除。 6.選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量，一般需要做降額處理，用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響。

八、磁珠與電感的不同

電感是儲能元件，而磁珠是能轉(zhuǎn)換（消耗）器件。電感多用于電源濾波回路，側(cè)重于抑止傳導(dǎo)性干擾；磁珠多用于信號回路，主要用于EMI方面。磁珠用來吸收超高頻信號，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDR,SDRAM,RAMBUS 等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種儲能元件，用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHz。

1.片式電感：在電子設(shè)備的PCB板電路中會大量使用感性元件和EMI濾波器元件。這些元件包括片式電感和片式磁珠，以下就這兩種器件的特點(diǎn)進(jìn)行描述并分析他們的普通應(yīng)用場合以及特殊應(yīng)用場合。

表面貼裝元件的好處在于小的封裝尺寸和能夠滿足實(shí)際空間的要求。除了阻抗值，載流能力以及其他類似物理特性不同外，通孔接插件和表面貼裝器件的其他性能特點(diǎn)基本相同。在需要使用片式電感的場合，要求電感實(shí)現(xiàn)以下兩個基本功能：電路諧振和扼流電抗。諧振電路包括諧振發(fā)生電路，振蕩電路，時鐘電路，脈沖電路，波形發(fā)生電路等等。諧振電路還包括高Q帶通濾波器電路。要使電路產(chǎn)生諧振，必須有電容和電感同 時存在于電路中。

在電感的兩端存在寄生電容，這是由于器件兩個電極之間的鐵氧體本體相當(dāng)于電容介質(zhì)而產(chǎn)生的。在諧振電路中，電感必須具有高Q，窄的電感偏差，穩(wěn)定的溫度系數(shù)，才能達(dá)到諧振電路窄帶，低的頻率溫度漂移的要求。高Q電路具有尖銳的諧振峰值。窄的電感偏置保證諧振頻率偏差盡量小。

穩(wěn)定的溫度系數(shù)保證諧振頻率具有穩(wěn)定的溫度變化特性。標(biāo)準(zhǔn)的徑向引出電感和軸向引出電感以及片式電感的差異僅僅在于封裝不一樣。電感結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)材料（通常為氧化鋁陶瓷材料）上繞制線圈，或者空心線圈以及鐵磁性材料上繞制線圈。

在功率應(yīng)用場合，作為扼流圈使用時，電感的主要參數(shù)是直流電阻（DCR）,額定電流，和低Q值。當(dāng)作為濾波器使用時，希望寬的帶寬特性，因此，并不需要電感的高Q特性。低的DCR可以保證最小的電壓降，DCR定義為元件在沒有交流信號下的直流電阻。

2.片式磁珠：片式磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（PCB 電里）中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號,而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。

要消除這些不需要的信號能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上，然而，低頻信號也會受到片式磁珠的影響。片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦流損耗同鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號頻率的平方成正比。