EMC緩解：鐵氧體磁珠的更細點

緩解電磁兼容性 （EMC） 問題可能是一項復(fù)雜而艱巨的任務(wù)。到目前為止，在本博客中，我們已經(jīng)介紹了使用兩種常見組件的EMC緩解技術(shù)：電阻器和電感器?，F(xiàn)在讓我們考慮一下鐵氧體磁珠的作用，以及如何使用它們來提高EMC性能，從而使您的設(shè)計符合EMC標準和法規(guī)。

什么是鐵氧體磁珠，它們有什么作用？

鐵氧體磁珠是EMC中廣泛使用的無源元件，通過吸收和反射高頻噪聲并將一些能量作為熱量消散來抑制高頻噪聲。

如果使用得當，鐵氧體磁珠可以選擇性地衰減信號的高頻方面，而不會影響更重要的低頻元件。如果使用不當，鐵氧體磁珠可能會引發(fā)一些有害問題，例如反射和振鈴增加，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性和電磁干擾（EMI）問題。

因此，這個小組件可以在系統(tǒng)設(shè)計中產(chǎn)生很大的影響。請繼續(xù)閱讀，了解如何使鐵氧體在噪聲抑制和EMC緩解方面發(fā)揮作用。

C 使用正確的鐵氧體磁珠以緩解 EMC

在為特定的EMC應(yīng)用選擇合適的鐵氧體磁珠時，需要考慮許多因素。在這里，我們將幫助您揭開鐵氧體磁珠的一些特性，以確保為您的設(shè)計提供最佳的噪聲抑制。

確定噪聲頻率（或頻帶）。

確定所需的噪聲衰減。

選擇能夠處理所需電流而不飽和的磁珠。

考慮直流電阻。

1. 確定噪聲頻率（或頻段）

需要抑制的噪聲頻率是選擇鐵氧體磁珠的關(guān)鍵因素。鐵氧體磁珠在抑制高頻噪聲方面最有效，通常在幾十兆赫茲到幾千兆赫茲的范圍內(nèi)。低頻噪聲可能需要其他EMC元件，例如電感器。

為了為噪聲頻率選擇正確的鐵氧體，我們必須首先確定交越頻率。交越頻率是電阻大于電抗的點。換句話說，鐵氧體磁珠的交越頻率是其阻抗從低頻下的主要無功（感性）變?yōu)楦哳l下主要電阻性的頻率。如圖 1 所示。該頻率取決于鐵氧體磁珠的物理特性，例如其尺寸、形狀和材料成分。

如果您希望減輕的噪聲頻率小于交越頻率，則磁珠是電感性的，這可能會導(dǎo)致電路中的反射和振鈴，并可能導(dǎo)致EMI問題。當噪聲頻率大于交越頻率時，磁珠是電阻性的。在這種情況下，RF能量以熱量的形式消散并成功從電路中移除。

圖1.顯示交越頻率的村田制作所BLM15HD182SN1的阻抗曲線[1]

2. 確定所需的噪聲衰減

搜索鐵氧體磁珠時，您通常會看到制造商僅指定100Mhz的阻抗。然而，這只是故事的一部分。在圖2中，兩款器件的額定阻抗為100 MHz = 1800 Ω，但它們的阻抗曲線截然不同，允許在不同頻率下產(chǎn)生不同程度的衰減。因此，為了充分了解鐵氧體磁珠是否能提供所需的衰減，查看阻抗曲線非常重要。這增加了尋找合適鐵氧體的研究時間，但值得付出努力！

圖2.具有相同阻抗 @100 MHz 的設(shè)備的不同阻抗曲線 [2]

3. 選擇直流飽和度

當鐵氧體磁珠暴露在高直流電壓下時，它會使鐵氧體材料的磁性過載，因此無法吸收更多的能量，這種故障稱為直流飽和。此時，鐵氧體磁珠的阻抗下降到非常低的值，并且不再有效地衰減噪聲。

制造商通常顯示0 mA直流偏置的阻抗曲線。如圖3所示，隨著直流偏置的增加，曲線在抑制噪聲方面變得不那么有效。

圖3.TDK MPZ1608S101A磁珠的直流偏置電流的影響

鐵氧體磁珠通常額定最大電流，但即使低于此最大電流，鐵氧體磁珠也會飽和。這就是為什么根據(jù)經(jīng)驗，我通常使用鐵氧體磁珠，其中指定的最大電流大于走線中最高電流的兩倍，以避免飽和。

4. 考慮直流電阻

鐵氧體磁珠的直流電阻是施加直流電壓時磁珠的電阻。它通常非常低，范圍從幾毫歐到幾歐姆，但并非微不足道！

以電源為例。通過鐵氧體濾除高電流可能會導(dǎo)致壓降，這對于低壓應(yīng)用來說可能很重要。讓我們看一個特定的鐵氧體磁珠，以更好地理解這一點。BLM15HD182SN1的典型電阻為2.2歐姆，最大直流電流為200mA。因此，使用上述經(jīng)驗法則，在100mA的應(yīng)用中，這可能導(dǎo)致高達220mV的顯著下降。

同樣，直流電阻很少如此重要，但最佳做法始終是檢查。

審核編輯：郭婷