想要用好磁珠還真不容易

一、磁珠簡(jiǎn)介

磁珠的全稱為鐵氧體磁珠濾波器，是一種抗干擾元件，濾除高頻噪聲效果顯著。

磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，它等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。它比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。

磁珠的電路符號(hào)就是電感，但是型號(hào)上可以看出使用的是磁珠。在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同而已。

二、磁珠的單位

磁珠的單位是歐姆，而不是亨特，這一點(diǎn)要特別注意。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來(lái)標(biāo)稱的，阻抗的單位也是歐姆。

磁珠的DATASHEET上一般會(huì)提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz 為標(biāo)準(zhǔn)，比如 600R@100MHz，意思就是在100MHz 頻率的時(shí)候，磁珠的阻抗相當(dāng)于600歐姆。

三、磁珠的主要參數(shù)

直流電阻DC Resistance(mohm)：直流電流通過(guò)此磁珠時(shí)，此磁珠所呈現(xiàn)的電阻值。

額定電流Rated Current(mA)：表示磁珠正常工作時(shí)的最大允許電流。

阻抗[Z]@100MHz(ohm)：這里所指的是交流阻抗。

阻抗－頻率特性：描述阻抗值隨頻率變化的曲線。

電阻－頻率特性：描述電阻值隨頻率變化的曲線。

感抗－頻率特性：描述感抗隨頻率變化的曲線。

下圖為某廠家磁珠特性參數(shù)及頻率特性曲線：

四、磁珠的分類及選型

①分類

根據(jù)磁珠的應(yīng)用場(chǎng)合，大致可將磁珠分為普通型、大電流型、尖峰型等。

普通型：普通型磁珠用于電流不太大（一般小于600mA），無(wú)特殊要求的場(chǎng)合，它的直流電阻一般為零點(diǎn)幾個(gè)歐姆。能有效地抑制、吸收電子設(shè)備的電磁干擾和射頻干擾。其阻抗范圍一般為幾歐到幾千歐范圍內(nèi)。

大電流型：此型號(hào)磁珠應(yīng)用于要求較大電流的場(chǎng)合，由于其應(yīng)用于大電流的場(chǎng)合，因此就要求它的直流電阻必須很小，約小于普通型磁珠一個(gè)數(shù)量級(jí)，而其阻抗值一般也較小。

尖峰型：此型號(hào)的磁珠特性為在某一個(gè)頻率區(qū)域內(nèi)，其阻抗急劇上升，從而在特定的頻率區(qū)域內(nèi)可獲得較高的衰減效果而對(duì)信號(hào)不產(chǎn)生影響。

②選型

選擇磁珠應(yīng)考慮兩方面：一是電路中噪聲干擾的情況，二是需要通過(guò)的電流大小。

要大概了解噪聲的頻率、強(qiáng)度，不同的磁珠的頻率阻抗曲線是不同的，要選在噪聲中心頻率磁珠阻抗較高的那種。噪聲干擾大的要選阻抗高一點(diǎn)的，但并不是阻抗越高越好，因?yàn)樽杩乖礁逥CR也越高，對(duì)有用信號(hào)的衰減也越大。但一般也沒有很明確的計(jì)算和選擇的標(biāo)準(zhǔn)，主要看實(shí)際使用的效果，120R-600R之間都很常用。

然后要看通過(guò)電流大小，如果用在電源線部分則要選額定電流較大的型號(hào)，用在信號(hào)線部分則一般額定電流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大額定電流越小。

磁珠的選擇要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行。比如對(duì)于3.3V、300mA電源，要求3.3V不能低于3.0V，那么磁珠的直流電阻DCR就應(yīng)該小于1R，這種情況一般選擇0.5R，防止參數(shù)漂移。對(duì)噪聲的抑制能力來(lái)說(shuō)，如果要求對(duì)于100MHz的、300mVpp的噪聲，經(jīng)過(guò)磁珠以后達(dá)到50mVpp的水平，假設(shè)負(fù)載為45歐姆，那么就應(yīng)該選225R@100MHz,DCR<1R的磁珠,225R又是怎么算出來(lái)的？

(45ohm/50mV)*250mV=225ohm。

但要注意的是，磁珠的阻抗在你加電壓后和規(guī)格書上的有點(diǎn)差別。要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：

1、不需要的信號(hào)的頻率范圍為多少；

2、噪聲源是誰(shuí)；

3、需要多大的噪聲衰減；

4、環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；

5、電路和負(fù)載阻抗是多少；

6、是否有空間在PCB板上放置磁珠。

五、磁珠的選擇考慮要素

1.磁珠種類很多，制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明，特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線。

2.有的磁珠上有多個(gè)孔洞，用導(dǎo)線穿過(guò)可增加組件阻抗（穿過(guò)磁珠次數(shù)的平方），可采用多個(gè)磁珠串聯(lián)的辦法增加阻抗。

3.鐵氧體是磁性材料，會(huì)因通過(guò)電流過(guò)大而產(chǎn)生磁飽和，導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠，還要注意其散熱措施。

4.鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛應(yīng)用于其它電路，其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號(hào)含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場(chǎng)合發(fā)揮磁珠的作用。

5.選擇磁珠時(shí)需要注意磁珠的通流量，一般需要做降額處理，用在電源電路時(shí)要考慮直流阻抗對(duì)壓降影響。

審核編輯：湯梓紅