磁珠的主要參數(shù)及選型

在電路進(jìn)行EMI設(shè)計(jì)時(shí)，磁珠是用到的最常見的器件。那么磁珠的特性是什么，它在電路起到什么作用，以及如何選型，下面便是我整理的關(guān)于磁珠的知識(shí)，僅作為知識(shí)記錄和分享。

一、磁珠的主要參數(shù)：

磁珠主要有以下參數(shù)：

1）阻抗：磁珠阻抗是在特定條件下(100MHz時(shí))測(cè)得的，常見表示為600Ω@100MHz，表示該磁珠在100MHz下，其阻抗為600Ω。其阻抗越大，抑制噪聲的效果越好，磁珠抑制噪聲的本質(zhì)，當(dāng)頻率為特征頻率時(shí)，電路阻抗最大，這樣就可以讓中高頻噪聲通過電路，以熱量形式散出，達(dá)到抑制效果。

從某種意義上講，磁珠阻抗用100MHz表示，只是一個(gè)認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，要理解此頻率并不是電路中磁珠阻抗最大的時(shí)刻，是因?yàn)樵趯?shí)際的應(yīng)用中，磁珠會(huì)隨著頻率的改變，以及隨著電流的變化，阻抗都會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。

2）直流電阻(DCR)：這個(gè)顯而易見就是字面上的意思，直流電流通過磁珠時(shí)，磁珠呈現(xiàn)的電阻值，在電路電路中如果傳入磁珠，那么該磁珠的DCR越小越好，對(duì)電源的壓降影響越小，如果是在高頻信號(hào)電路中，對(duì)有用信號(hào)的衰減越小。

3）額定電流：指電路正常工作時(shí)允許通過磁珠的最大電流。一般情況下，如果磁珠的通流量不夠，會(huì)并排增加兩個(gè)磁珠。

二、磁珠的選型

1）分析信號(hào)頻率及噪聲頻率

噪聲的頻段要大于交叉頻率，便于磁珠吸收噪聲而不是反射噪聲；信號(hào)的頻率小于交叉頻率，防止信號(hào)被衰減。

何為交叉頻率？首先我們要知道磁珠的簡(jiǎn)化等效模型為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián)，當(dāng)然還存在一些寄生電容之類的參數(shù)，如

磁珠的阻抗為Z=R+JWL，下圖所示，箭頭處對(duì)應(yīng)的頻率稱之為交叉頻率

小于交叉頻率時(shí)，Z和XL幾乎是重合的，此時(shí)的磁珠主要呈感性，電感并不會(huì)吸收能量，此時(shí)反射噪聲；大于交叉頻率時(shí)，Z和R曲線幾乎是重合的，此時(shí)磁珠主要呈電阻特性，大電阻，起吸收噪聲并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿淖饔?，此時(shí)才是體現(xiàn)磁珠的吸收噪聲干擾的作用。

總結(jié)即交叉頻率越大，磁珠呈現(xiàn)感性的頻段越寬，對(duì)低頻的吸收能力越弱（此處的吸收指的是磁珠等效模型中的電阻吸收噪聲轉(zhuǎn)換為熱能），對(duì)高頻的吸收能力越強(qiáng)。交叉頻率越小，磁珠呈現(xiàn)感性的頻段越窄，對(duì)低頻的吸收能力越強(qiáng)，對(duì)高頻的吸收能力越弱。

2）注意直流電阻(DCR)的大小

直流電路中，要注意防止DCR過大，導(dǎo)致信號(hào)衰減。

比如5V@0.5A的電源，電路中經(jīng)過一個(gè)DCR=1Ω的磁珠時(shí)，電壓會(huì)衰減0.5A*1R=0.5V，要注意后級(jí)電路對(duì)于輸入電源的要求。

一般情況下，交流阻抗越大，濾除噪聲好，但是DCR也會(huì)大，對(duì)有用信號(hào)有衰減，這是一個(gè)需要平衡的選擇。

注意：選擇磁珠時(shí)需要注意磁珠的通流量，一般需要降額80%處理，用在電源線上時(shí)要考慮直流阻抗對(duì)壓降的影響。

三、應(yīng)用。

磁珠主要是用來處理EMI的，電路中串聯(lián)磁珠專門用來抑制信號(hào)線上的高頻噪聲和尖峰干擾。

源端串連通常使用電阻和磁珠。磁珠的電阻特性峰值多數(shù)出現(xiàn)在幾百M(fèi)Hz頻段。對(duì)低頻干擾，一般可以串電阻消除，高頻干擾使用合適頻率特性的磁珠可以獲得比電阻更好的消除EMI效果。EMI問題較輕，頻率不高的情況下，使用源端串接電阻就可以解決。必要時(shí)可以同時(shí)在源端串接磁珠和電阻，分別消除高低頻段的EMI。