高频磁珠知识大全

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  高频磁珠*概述

  磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。 磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。高频磁珠则是可以应用于高频电路中、抗干扰力极强的磁珠。其中铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。

  高频磁珠*性能指标

  ☉型号:RH系列磁珠规格、T系列磁珠规格、SCRC系列磁珠规格

  ☉材质:镍锌铁氧体

  ☉规格:产品规格有1500种之多,特殊规格可以按客户要求研发生产

  ☉外形尺寸:目前我司产品外径*大生产100MM。

  ☉产品包装:纸箱,泡沫,吸塑盘

  ☉产品价格:电议,在线报价,面议等

  高频磁珠*作用

  电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作,导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与**,危害非常大。因此降低电子设备的电磁干扰(EMI)已经是必须考虑的问题。这种抗干扰磁珠能有效的减弱电子设备的辐射,以减轻辐射对电子设备和人体的危害。总而言之,加磁珠规格的线材抗干扰能力强、信号衰减系数低、效果好,抗干扰双磁环铁氧体材料能有效消减外部环境产生的磁场串扰。

  高频磁珠*与电感的区别

  电感是用来控制PCB内的EMI。对电感而言,它的感抗是和频率成正比的。

  这可以由公式:XL = 2πfL来说明,XL是感抗(单位是Ω)。例如:一个理想的10 mH电感,在10 kHz时,感抗是628Ω;在100 MHz时,增加到6.2 MΩ。因此在100 MHz时,此电感可以视为开路(open circuit)。在100 MHz时,若让一个讯号通过此电感,将会造成此讯号品质的下降(这是从时域来观察)。和电容一样,此电感的电气参数(线圈之间的寄生电容)限制了此电感只能在频率1 MHz以下工作。

  在高频时,若不能使用电感,那要使用什么呢?答案是,应该使用高频磁珠,例如铁粉珠(ferrite bead)。铁粉材料是铁镁或铁镍合金,这些材料具有高的导磁系数(permeability),在高频和高阻抗下,电感内线圈之间的电容值会*小。铁粉珠通常只适用于高频电路,因为在低频时,它们基本上是保有电感的完整特性(包含有电阻和抗性分量),因此会造成线路上的些微损失。在高频时,它基本上只具有抗性分量(jωL),并且抗性分量会随着频率上升而增加。实际上,铁粉珠是射频能量的高频衰减器。其实,可以将铁粉珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时,电阻被电感「短路」,电流流往电感;

  在高频时,电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上,铁粉珠是一种耗散装置(dissipative device),它会将高频能量转换成热能。因此,在效能上,它只能被当成电阻来解释,而不是电感。

  高频磁珠*应用范围

  主要适应于各种连接线、显示器、数码电话、音响设备、视像游戏、复印机、USB线数据线、AV线、音视频线、电焊机、变频器、视频干扰等各种线材

  高频磁珠*应用案例

  有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈习惯称之为磁珠;

  电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;

  电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;

  磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题;

  电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.

  磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。

  作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了。

  磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。

  磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。

  铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。

  在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。

  有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办**好些。

  铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。

  铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。

  铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。

  以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:

  HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是HB系列;

  1 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;

  H 表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),

  T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);

  3216 封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;

  500 阻抗(一般为100MHz时),50 ohm。

  其产品参数主要有三项:

  阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;

  直流电阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;

  额定电流Rated Current (mA): 2500.

  高频磁珠*选购指南

  1. 磁珠的单位是欧姆,而不是亨利,这一点要特别注意。因为磁珠的单位是按照它在某一频率 产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的 DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如600R@100MHz,意思就是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆。

  2. 普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗。因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器。

  不同的铁氧体抑制元件,有不同的*佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。

  EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。

  铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合。它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百Ω,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效。