1、电感是储能元件,磁珠是能量转换元件(耗能元件)
①磁珠的磁是封闭的,电感的是开放的。
②电感的滤波原理: 电能转换为磁能,再转换为电能。
磁珠是将电能转换为热能。所以磁珠更“干净”
2、电感多用于电源端的LC滤波。磁珠多用于信号回路,用于EMC对策。
3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰。电感用于这方面则侧重于抑制性干扰。
辐射:磁珠 传导:电感
电感应该是用于做阻抗匹配和电源端以及中低频滤波。
4、磁珠是用来吸收超高频信号,例如:RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路都需要再电源输入部分加磁珠。
5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上,一般地的连接和电源的连接。
在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。
三、磁珠选型需要考虑的参数:
1、120R@100MHz 磁珠:指的是在100MHz频率下,磁珠的阻抗是120R,阻抗越大,抑制噪声的效果越好,有一些高频磁珠给出的阻抗是在1GHz频率下。
2、 直流电阻DCR:指直流电流通过磁珠时,磁珠呈现的电阻值,DCR一般越小越好,对有用信号的衰减越小。一般情况下,交流阻抗越大,滤除噪声好,但是DCR也会大,对有用信号有衰减,所以这是一个权衡的过程。
3、额定电流Rated Current:指磁珠正常工作时允许的最大电流。一般是300mA以下,最高到400mA。
通过磁珠的电流越大,磁珠的阻抗就会变的越小。抑制噪声的性能会变差。选型时要考虑好额定电流和阻抗这两个参数。
电感和电阻都是频率的函数,所以磁珠的阻抗为Z=R+JWL,下图所示,箭头处对应的频率称之为交叉频率,有的叫转折频率。
当工作频率小于交叉频率时,Z和XL几乎重合,电感程感性,此时反射噪声。大于交叉频率时,Z和R曲线几乎重合。此时磁珠呈电阻特性,起到吸收噪声转变为热能作用。
交叉频率越大,磁珠呈现感性的频段越宽,对低频的吸收能力越弱,对高频的吸收能力越强。
交叉频率越小,磁珠呈现感性的频段越窄,对低频的吸收能力越强,对高频的吸收能力越弱。
四、铁氧体对纹波和噪声减少
1、如果电路板走线的阻抗不足以作为阻性元件构成低通滤波器,可用一个小铁氧体磁珠来增加阻抗,改善对噪声的抑制。
2、使用铁氧体磁珠可以把输入纹波衰减近似为锯齿波,并可把它降低为基频成分。
3、利用铁氧体磁珠的直流阻抗(Rb)和滤波电容 (Cf)可以确定转折频率和在相应开关频率下的纹波衰减。
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。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。但并不是阻抗越高越好,因为阻抗越高DCR也越高,对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准,
五、使用指南:
①首先你要知道你要滤除的噪声的频段,
②然后选一个在该频段选一个合适的阻抗(实际的可以通过仿真得出大概要多大,仿真模型可以向厂商要)
③确定该电路通过的最大电流,电路流过的电流确定了也意味着你要选多大额定电流的磁珠,
④接下来是确定磁珠的DCR(直流阻抗),根据后一级电路电压供电的范围就能算出允许的磁珠的DCR的范围。封装可以根据情况选择。但要注意的是,磁珠的阻抗在你加电压后和规格书上的有点差别。
要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:
1、不需要的信号的频率范围为多少;
2、噪声源是谁;
3、需要多大的噪声衰减;
4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);
5、电路和负载阻抗是多少;
6、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。