在成品電路板上,我們會(huì)看到一些導(dǎo)線或元件的引腳上套有黑色的小磁環(huán),這就是本文要介紹的磁珠。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。
鐵氧體材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大,具有很高的導(dǎo)磁率,使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最校當(dāng)磁珠中有電流穿過(guò)時(shí),鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗,而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大磁珠的作用的衰減。對(duì)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。它的磁珠的作用等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián),兩個(gè)元件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例。當(dāng)導(dǎo)線穿過(guò)這種鐵氧體磁芯時(shí),所構(gòu)成的電感阻抗是隨著頻率的升高而增加。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)。
在低頻段,阻抗由電感的感抗構(gòu)成。低頻時(shí)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(shí)磁芯的損耗較。麄(gè)器件是一個(gè)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(shí)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,感抗成分減校這時(shí)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(hào)通過(guò)鐵氧體時(shí),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,如在印制板磁珠的作用,磁珠的分類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(hào)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(chǔ)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(hào)回路,主要用于EMI(電磁兼容)方面。磁珠用來(lái)吸收超磁珠的作用,磁珠的分類高頻信號(hào),例如在一些RF電路、PLL、振蕩電路、含超高頻存儲(chǔ)器電路等,都需要在電源輸入部分加磁珠。
磁珠的單位是歐姆,是按照它在磁珠的作用,磁珠的分類某一頻率下產(chǎn)生的阻抗來(lái)標(biāo)稱的。磁珠的數(shù)據(jù)參數(shù)表(DATASHEET)上,一般會(huì)提供頻率和阻抗的特性曲線圖,常以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),意思就是在100MHz頻率時(shí)磁珠的阻抗相當(dāng)于600歐姆。