[训练]磁珠与电感的区别

[训练]磁珠与电感的区别 磁珠与电感的区别 磁珠与电感的区别.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题，而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。你在看别人的同时，你也是别人眼中的风景。要走好明天的路，必须记住昨天走过的路，思索今天正在走着的路。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。电感的等效电阻可有Z=2X3.14xf 来求得。 铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰元件，廉价、易用，滤除高频 噪声效果显著。 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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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，两个元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，用导线穿过可增加元件阻抗(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法会好些。 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 于其他电路，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 表示一个元件封装了一个磁珠，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. 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。磁珠主 要用于高频隔离，抑制差模噪声等。 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 回答了什么磁珠 磁珠的原理 磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体 材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑 色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专 门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很 高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最 小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密 度Bs。磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随 着频率的增加而增加。因此，它的等效电路为由电感L 和电阻R 组成的串联电路， L 和R 都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形 式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。 在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R 很小，磁芯的磁导率较高，因此电 感量较大，L 起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制，并且这时磁芯的损耗较 小，整个器件是一个低损耗、高Q 特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低 频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。 在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感 的电感量减小，感抗成分减小但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导 致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形 式耗散掉。 铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源 线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于 抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰 的能力。 两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比，而且磁珠的长度对抑制效果有明显影 响，磁珠长度越长抑制效果越好。 磁珠和电感的区别 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， 侧重于抑止传导性干扰;磁珠多用于信号回路，主要用于EMI 方面。磁珠用来吸 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(DDR,SD RAM,RAMBUS 等)都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种储能元件，用在L C 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。 1.片式电感:在电子设备的PCB 板电路中会大量使用感性元件和EMI 滤波器元件。 这些元件包括片式电感和片式磁珠，以下就这两种器件的特点进行描述并分析他 们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和 能够满足实际空间的要求。除了阻抗值，载流能力以及其他类似物理特性不同外， 通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。在需要使用片式电感的场 合，要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振 发生电路，振荡电路，时钟电路，脉冲电路，波形发生电路等等。谐振电路还包 括高Q 带通滤波器电路。要使电路产生谐振，必须有电容和电感同时存在于电路 中。在电感的两端存在寄生电容，这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当 于电容介质而产生的。在谐振电路中，电感必须具有高Q，窄的电感偏差，稳定 的温度系数，才能达到谐振电路窄带，低的频率温度漂移的要求。高 Q 电路具有 尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证 谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片 式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷 材料)上绕制线圈，或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合， 作为扼流圈使用时，电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流，和低Q 值。 当作为滤波器使用时，希望宽的带宽特性，因此，并不需要电感的高Q 特性。低 的DCR 可以保证最小的电压降，DCR 定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。 2.片式磁珠:片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB 电路)中的RF 噪声,RF 能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有 用信号,而射频RF 能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消 除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器)，该器 件允许直流信号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz 以上，然而，低 频信号也会受到片式磁珠的影响。 片式磁珠由软磁铁氧体材料组成，构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁 氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。使用片式磁珠 的好处: 小型化和轻量化。在射频噪声频率范围内具有高阻抗，消除传输线中的电磁干扰。 闭合磁路结构，更好地消除信号的串绕。极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻， 以免对有用信号产生过大的衰减。 显著的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF 能量)。在高频放大电路中消除寄 生振荡。有效的工作在几个MHz 到几百MHz 的频率范围内。要正确的选择磁珠， 必须注意以下几点: 不需要的信号的频率范围为多少。噪声源是谁。需要多大 的噪声衰减。环境条件是什么(温度，直流电压，结构强度)。电路和负载阻 抗是多少。是否有空间在PCB 板上放置磁珠。前三条通过观察厂家提供的阻抗频 率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要，即电阻，感抗和总阻抗。 总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL 来描述。典型的阻抗曲线可参见磁珠的DATASHEE T。 通过这一曲线，选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流 下信号衰减尽量小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受 到影响，另外，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到不 利的影响。 使用片式磁珠和片式电感的原因:是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应 用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI 噪 声时，使用片 式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合: 片式电感:射频(RF) 和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频 设备，PDAs(个人数字助理)，无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠: 时钟发生电路，模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O 输入/输出内部连接器(比 如串口，并口，键盘，鼠标，长途电信，本地局域网)，射频(RF)电路和易受 干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录像机 (VCRS),电视系统和手提电话中的EMI 噪声抑止。 磁珠的选用 1. 磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，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DATASHEE T 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1000R@1 00MHz，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，有不同的最佳抑制频率范围。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MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714029555660_0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。 结论 由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频几乎无阻碍地通过，故在EMI 控制中得 到了广泛地应用。用于EMI 吸收的磁环/磁珠可制成各种的形状，广泛应用于各 种场合。如在PCB 板上，可加在DC/DC 模块、数据线、电源线等处。它吸收所在 线路上高频干扰信号，但却不会在系统中产生新的零极点，不会破坏系统的稳定 性。它与电源滤波器配合使用，可很好的补充滤波器高频端性能的不足，改善系 统中滤波特性。