一起來聊一聊磁珠的應(yīng)用
2020-10-23 09:44:07 來源:知乎 點(diǎn)擊:1721
在商品數(shù)字電路EMC的設(shè)計(jì)過程中,大家常常會(huì)使用到磁珠。鐵氧體原材料是鐵-鎂合金或鐵-鎳合金。該材質(zhì)具備高磁導(dǎo)率。它可以是電感的電磁線圈繞阻,高頻率和高電阻之間形成的電容最少。
鐵氧體原材料一般在高頻下使用,因?yàn)殍F氧體材料在低頻時(shí)的關(guān)鍵電感特性會(huì)使線路上的損耗縮小。在高頻時(shí),鐵氧體材料主要表現(xiàn)出電抗特點(diǎn)比并隨頻率轉(zhuǎn)變。在具體應(yīng)用中,鐵氧體材料作為RF電源電路的高頻率衰減器。
實(shí)際上,鐵氧體材料能夠更好地等效于電阻和電感的并聯(lián)連接。低頻電阻被電感短路故障,高頻電感變得越來越高,電流量經(jīng)過電阻。
鐵氧體是一種消費(fèi)類機(jī)器設(shè)備,其中高頻能量轉(zhuǎn)化為熱量,這取決于鐵氧體的電阻特點(diǎn)。鐵氧體磁珠比一般電感器材有更強(qiáng)的高頻率濾波特性。
鐵氧體磁珠在高頻下展現(xiàn)電阻,等同于低品質(zhì)因數(shù)的電感,所以能夠在很寬的工作頻率范圍內(nèi)維持高阻抗,進(jìn)而提升高頻濾波性能。
在低頻范圍內(nèi),特性阻抗由電感的感抗構(gòu)成。當(dāng)?shù)皖l小時(shí),鐵氧體磁芯的磁導(dǎo)率高,所以電感大,L起關(guān)鍵功效,而且可以反射電磁干擾信號(hào)。而這時(shí)核心的耗損不大,全部器件都是低損耗,高Q值的電感,這極易造成諧振。所以,在低頻范圍內(nèi),有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生使用鐵氧體磁珠后的電磁干擾增強(qiáng)的狀況。
在高頻率帶中,特性阻抗由電阻分量構(gòu)成。伴隨著頻率提升,磁芯的磁導(dǎo)率減少,造成電感器的電感減少和電感分量減少。
但是,這時(shí)磁芯的消耗提升,電阻分量提升,造成總特性阻抗提升。當(dāng)高頻率數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過鐵氧體時(shí),電磁干擾信號(hào)被吸收并轉(zhuǎn)化成熱量。
鐵氧體抑制元器件普遍用在印刷電路板,電源線和數(shù)據(jù)線。根據(jù)在印刷電路板的電源板的輸入端加上鐵氧體抑制元器件,能夠?yàn)V掉高頻影響。
鐵氧體磁環(huán)或磁珠設(shè)計(jì)方案用來抑制信號(hào)線和電源線上的高頻影響和尖峰影響。它還具備消化吸收靜電放電脈沖干擾的工作能力。芯片磁珠或片式電感器的使用主要是在具體應(yīng)用中。
諧振電路中必須要一個(gè)芯片電感。在清除多余的EMI噪聲時(shí),使用芯片磁珠是最好的選擇。
芯片磁珠和片式電感器的應(yīng)用
清除EMC的三個(gè)關(guān)鍵工具:電容器/電感器/磁珠
片式電感器:射頻(RF)和無(wú)線通訊,信息技術(shù)設(shè)備,雷達(dá)探測(cè)器,汽車電子產(chǎn)品,智能手機(jī),尋呼機(jī),音頻輸出設(shè)備,個(gè)人數(shù)字助理(PDA),無(wú)線遙控系統(tǒng)和低壓電源模塊。
芯片磁珠:數(shù)字時(shí)鐘發(fā)生電源電路,模擬電路與數(shù)字電路設(shè)計(jì)之間的濾波,I/O輸入/輸出內(nèi)部連接器(如串口通信,并口,電腦鍵盤,電腦鼠標(biāo),長(zhǎng)途電信,局域網(wǎng)),在RF電源電路和容易受影響的邏輯器件之間,高頻傳導(dǎo)干擾在電源電路中被濾掉,而且電子計(jì)算機(jī),打印機(jī),錄像機(jī)(VCRS),電視系統(tǒng)和電腦操作系統(tǒng)中的EMI噪聲被濾掉。
磁珠的單位是歐姆,由于磁珠的單位是按照它在一定頻率下形成的阻抗而標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。
磁珠的DATASHEET一般會(huì)提供工作頻率和特性阻抗的特性圖,一般為100MHz。比如,磁珠的特性阻抗等同于100MHz時(shí)的1000歐姆。
針對(duì)各位小伙伴們自己想要濾波的頻率段,磁珠的阻抗是越大越好。一般都會(huì)挑選高過600歐姆的特性阻抗。
除開挑選磁珠外,各位小伙伴們還必須留意磁珠的磁通量。一般需要80%的降額,在使用電源電路時(shí),請(qǐng)考慮到直流特性阻抗對(duì)電壓降的危害。
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TDK株式會(huì)社(TSE:6762)宣布推出用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車載多媒體(車聯(lián)網(wǎng))及各類電子控制單元的全新MPZ2520SPH系列積層貼片磁珠。本系列貼片磁珠的額定電流達(dá)12安,工作溫度范圍為-55°C~+125°C,符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)(Rev D),尺寸為2.5x2.0x0.85毫米(長(zhǎng)x寬x高),不僅是業(yè)內(nèi)額定電流最高的磁珠,其結(jié)構(gòu)也十分緊湊小巧。
《電子設(shè)備用穿心磁珠》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草稿研討會(huì)于2022年6月17日在東莞維也納國(guó)際酒店(清溪中心店)順利召開。隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定,將有助于電感器行業(yè)的健康發(fā)展。
很多人都不知道,其實(shí)消滅EMC是有三大“神器”的,其中就有電容器、電感、磁珠,那么你們是不是也會(huì)分不清這三種“神器”的功能呢?下面就來看看電容器、電感、磁珠這三者之間的區(qū)別吧!
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