磁珠的作用以及和電感的區(qū)別

1、磁珠的作用 磁珠：又名0歐姆電阻它的一個(gè)應(yīng)用如下：當(dāng)需要模擬地和數(shù)字地共地時(shí)，可以考慮采用磁珠，與直接用導(dǎo)線連接兩個(gè) 地相比采用磁珠可以減小網(wǎng)絡(luò)間的相互干擾穩(wěn)壓電源直流輸出需要進(jìn)行濾波，比如串連一個(gè)幾十微亨的電感等，但是當(dāng)電流 達(dá)到數(shù)安培，甚至幾十上百安培時(shí)，電感肯定會(huì)黑了！如果用扼流圈，線圈截面 又需要很大，這時(shí)可以在導(dǎo)線或者電阻上套一個(gè)磁珠，相當(dāng)于一個(gè)功率電感，起 濾波的作用，對(duì)高頻又很好的抑制作用，主要是1MHz以上的噪聲。全稱為鐵氧體磁珠濾波器。磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為熱能，電感 把交流存儲(chǔ)起來(lái)，緩慢的釋放出去。磁珠對(duì)高頻信號(hào)才有較大阻礙作用，一般規(guī)

2、格有100 歐/100mMHZ ,它在低頻時(shí) 電阻比電感小得多。電感的等效電阻可有Z=2X3.14xf來(lái)求得。鐵氧體磁珠（Ferrite Bead）是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾元件，廉價(jià)、 易用，濾除高頻噪聲效果顯著。在電路中只要導(dǎo)線穿過(guò)它即可（我用的都是象普通電阻模樣的，導(dǎo)線已穿過(guò)并膠 合，也有表面貼裝的形式，但很少見(jiàn)到賣的）。當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過(guò)時(shí)，鐵氧體對(duì) 低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián)，兩個(gè) 元件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例。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

3、曲線。有的磁珠上有多個(gè)孔洞，用導(dǎo)線穿過(guò)可增加元件阻抗（穿過(guò)磁珠次數(shù)的平方）， 不過(guò)在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多，而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的 辦法會(huì)好些。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。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)用于其他電路，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。鐵氧體磁珠還廣泛應(yīng)用于信號(hào)電纜的噪聲濾除。以常用于電源濾波的HH-1H3216-

4、500為例，其型號(hào)各字段含義依次為：HH是其一個(gè)系列，主要用于電源濾波，用于信號(hào)線是HB系列；1表示一個(gè)元件封裝了一個(gè)磁珠，若為4則是并排封裝四個(gè)的；H表示組成物質(zhì)，H、C、M為中頻應(yīng)用(50 200MHz)，T低頻應(yīng)用(200MHz)；3216封裝尺寸，長(zhǎng)3.2mm，寬1.6mm，即1206封裝；500 阻抗(一般為 100MHz 時(shí))，50 ohm。其產(chǎn)品參數(shù)主要有三項(xiàng)：阻抗Z100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;直流電阻 DC Resistance (m ohm): Maximum 20;額定電流 Rated Current (mA): 2500.磁

5、珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，他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。他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。磁珠主要用于高頻隔離，抑制差模噪聲等。在電子設(shè)備的PCB板電路中會(huì)大量使用感性元件和EMI濾波器元件。這些元件包 括片式電感和片式磁珠，以下就這兩種器件的特點(diǎn)進(jìn)行描述并分析他們的普通應(yīng) 用場(chǎng)合以及特殊應(yīng)用場(chǎng)合。表面貼裝元件的好處在于小的封裝尺寸和能夠滿足 實(shí)際空間的要求。除了阻抗值，載流能力以及其他類似物理特性不同外，通孔接 插件和表面貼裝器件的其他性能特點(diǎn)基本相同。片式電感 在需要使用片式電感

6、 的場(chǎng)合，要求電感實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)基本功能：電路諧振和扼流電抗。諧振電路包括 諧振發(fā)生電路，振蕩電路，時(shí)鐘電路，脈沖電路，波形發(fā)生電路等等。諧振電路 還包括高Q帶通濾波器電路。要使電路產(chǎn)生諧振，必須有電容和電感同時(shí)存在 于電路中。在電感的兩端存在寄生電容，這是由于器件兩個(gè)電極之間的鐵氧體本 體相當(dāng)于電容介質(zhì)而產(chǎn)生的。在諧振電路中，電感必須具有高Q，窄的電感偏差， 穩(wěn)定的溫度系數(shù)，才能達(dá)到諧振電路窄帶，低的頻率溫度漂移的要求。高Q電 路具有尖銳的諧振峰值。窄的電感偏置保證諧振頻率偏差盡量小。穩(wěn)定的溫度系 數(shù)保證諧振頻率具有穩(wěn)定的溫度變化特性。標(biāo)準(zhǔn)的徑向引出電感和軸向引出電 感以及片式電感的差異僅僅在

7、于封裝不一樣。電感結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)材料(通常為氧 化鋁陶瓷材料)上繞制線圈，或者空心線圈以及鐵磁性材料上繞制線圈。在功 率應(yīng)用場(chǎng)合，作為扼流圈使用時(shí)，電感的主要參數(shù)是直流電阻(DCR),額定電流， 和低Q值。當(dāng)作為濾波器使用時(shí)，希望寬帶寬特性，因此，并不需要電感的高Q 特性。低的DCR可以保證最小的電壓降，DCR定義為元件在沒(méi)有交流信號(hào)下的直 流電阻。片式磁珠片式磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（PCB電路） 中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是 需要的有用信號(hào)，而射頻RF能量卻是無(wú)用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片

8、式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰 減器），該器件允許直流信號(hào)通過(guò)，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz 以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，構(gòu)成高體積電阻率的獨(dú)石結(jié)構(gòu)。渦流損耗同鐵 氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗隨信號(hào)頻率的平方成正比。使用片式磁珠 的好處：小型化和輕量化 在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗，消除傳輸線中的 電磁干擾。閉合磁路結(jié)構(gòu)，更好地消除信號(hào)的串繞。極好的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。降 低直流電阻，以免對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生過(guò)大的衰減。顯著的高頻特性和阻抗特性（更 好的消除RF能量）。在高頻放大電路中消除寄生振蕩。有效的工作在幾個(gè)MHz 到幾百M(fèi)Hz的頻率范圍內(nèi)

9、。要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：不需要的 信號(hào)的頻率范圍為多少。噪聲源是誰(shuí)。需要多大的噪聲衰減。環(huán)境條件是什 么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）。電路和負(fù)載阻抗是多少。是否有空間在 PCB板上放置磁珠。前三條通過(guò)觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在 阻抗曲線中三條曲 線都非常重要，即電阻，感抗和總阻抗?？傋杩雇ㄟ^(guò) ZR22 nfL（）2+:=fL來(lái)描述。典型的阻抗曲線如下圖所示：通過(guò)這一曲線，選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有最大阻抗而在低頻和直流 下信號(hào)衰減盡量小的磁珠型號(hào)。片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下，阻抗特性會(huì)受 到影響，另外，如果工作溫升過(guò)高，或者外部磁場(chǎng)過(guò)大，磁珠的阻抗都會(huì)受到不

10、 利的影響。使用片式磁珠和片式電感的原因：是使用片式磁珠還是片式電感主 要還在于應(yīng)用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲 時(shí)，使用片式磁珠是最佳的選擇。片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場(chǎng)合：片式電感： 射頻（RF）和無(wú)線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達(dá)檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋 呼機(jī)，音頻設(shè)備，PDAs （個(gè)人數(shù)字助理），無(wú)線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。 片式磁珠：時(shí)鐘發(fā)生電路，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內(nèi) 部連接器（比如串口，并口，鍵盤，鼠標(biāo)，長(zhǎng)途電信，本地局域網(wǎng)），射頻RF） 電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計(jì)算機(jī)，打印 機(jī)，錄像機(jī)

11、（VCRS），電視系統(tǒng)和手提電話中的EMI噪聲抑止電感是儲(chǔ)能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件電感多用于電源濾波回路，磁珠多用于信號(hào)回路，用于EMC對(duì)策磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾，而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。 兩者都可用于處理EMC、EMI問(wèn)題。磁珠是用來(lái)吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL,振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ) 器電路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感 是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很 少超過(guò)錯(cuò)50MHZ。地的連接一般用電感，電源的連接也用電感，而對(duì)信號(hào)線則采用磁珠？但實(shí)際上磁珠應(yīng)該也能達(dá)到吸收高頻

12、干擾的目的啊？而且電感在高頻諧振以后都不能再起電感的作用了還請(qǐng)各位大俠明示先必需明白EMI的兩個(gè)途徑，即：輻射和傳導(dǎo)，不同的途徑采用不同的抑制方 法。前者用磁珠，后者用電感。對(duì)于扳子的IO部分，是不是基于EMC的目的可以用電感將IO部分和扳子的地 進(jìn)行隔離，比如將USB的地和扳子的地用10uH的電感隔離可以防止插拔的噪 聲干擾地平面？電感一般用于電路的匹配和信號(hào)質(zhì)量的控制上。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用 磁珠。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。數(shù)字地和模擬地之間的磁珠用多大磁珠的大?。ù_切的說(shuō)應(yīng)該是磁珠的特性曲線） 取決于你需要磁珠吸收的干擾波的頻率為什么磁珠的單位和電阻是一樣的呢？都是歐姆！

13、!磁珠就是阻高頻嘛，對(duì)直流電阻低，對(duì)高頻電阻高，不就好理解了嗎，比如1000R100Mhz就是說(shuō)對(duì)100M頻率的信號(hào)有1000歐姆的電阻因?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)附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz 為標(biāo)準(zhǔn)，比如2012B601，就是指在100MHz的時(shí)候磁珠的Impedance為 600歐姆。在很多產(chǎn)品中，交換機(jī)的兩個(gè)地用電容連接起來(lái)，為什么不用電感？你說(shuō)的兩個(gè)地，其中一個(gè)是不是機(jī)殼的？我估計(jì)（以下全部估計(jì)，有錯(cuò)請(qǐng)指點(diǎn)）如果用磁珠或者直接相連的話，人體靜電等意外電平會(huì)輕易進(jìn)入交換機(jī)的地，這樣交換機(jī)工作就

14、不正常了。但如果它們之間斷開，那么遭受雷擊或者其他高壓的時(shí)候，兩個(gè)地之間的電火花引起起火加電容則避免這種情況。對(duì)于加電容的解釋我也覺(jué)得很勉強(qiáng)呵呵，請(qǐng)高手指教！交換機(jī)的地，是通過(guò)兩個(gè)地之間的之間的電容去消除諧波。就像高阻抗的變壓器 一樣，他附加了一個(gè)消除諧波的通路！我自己認(rèn)為！請(qǐng)指正！鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感 的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情 況下應(yīng)用，因?yàn)樵诘皖l時(shí)他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在高頻情 況下，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中，鐵氧體材料是作為 射頻電路的高頻衰減器使用的。實(shí)際上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并 聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于電流全部通過(guò) 電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這是由他的電阻特