原理圖的一般表示方法:
注意:只是一般表示方法,只要封裝跟BOM對了,就可以。
原料:
磁珠的主要原料爲鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料爲鐵鎂合金或鐵鎳合金,它的製造工藝和機械性能與陶瓷相似,顏色爲灰黑色。電磁干擾濾波器中經常使用的一類磁芯就是鐵氧體材料,許多廠商都提供專門用於電磁干擾抑制的鐵氧體材料。
特性參數:
直流電阻(DCR):
直流電流通過此磁珠時,此磁珠所呈現的電阻值。
該參數的單位爲毫歐,即阻值很小,基本可忽略。
額定電流(RatedCurrent):
表示磁珠正常工作時的最大允許電流。
該參數主要跟溫度有關係,一般是85度以內額定電流的大小不會變化,而大於85度,其值會極速下降。
阻抗[Z]@100MHz(ohm):
這裏所指的是交流阻抗。
常見的有120ohm@100mhz,180ohm@100mhz,200ohm@mhz。應該需要衰減的信號大小不一樣,故這阻抗值其實可以隨意選,debug的時候可以調整。
特別注意的是:一般公司會有幾種不同應用的產品,如下:
磁珠等效模型:
Rdc:直流電阻,Cpar:寄生電容,Lbead:磁珠電感,Rac交流電阻。
響應特性:
鐵氧體磁珠可依據三個響應區域分類:感性、阻性和容性。查看ZRX曲線便可確定這些區域,其中Z表示阻抗、R表示電阻、X表示磁珠的電抗。爲了降低高頻噪聲,磁珠必須處於阻性區域內;
在交越頻率以下相對較低的頻率處,磁珠的響應是感性的。在高頻率處,磁珠的響應是容性的。如上圖,舉例:根據製造商的數據手冊,直流電阻(RDC)等於300毫歐。交流電阻(RAC)是磁珠表現爲純阻性時的峯值阻抗。從Z中減去RDC即可得出RAC。由於相比峯值阻抗,RDC極小,因而可以忽略。故而在高頻處,鐵氧體磁珠與去耦電容一同組成低通濾波器網絡。
如需高效過濾電源噪聲,應在額定直流電流約20%處使用鐵氧體磁珠。如這兩個示例所示,在額定電流20%處,電感下降至約30%(6 A磁珠)以及約15%(3 A磁珠)。故而選擇磁珠的時候,要想保證好的去EMI效果,磁珠額定電流=電路的最大工作電流/20%
注意點:
LC諧振效應:
當鐵氧體磁珠與去耦電容一同部署時,可能產生諧振尖峯。這個經常被忽視的效應可能會損害性能,因爲它可能會放大給定系統的紋波和噪聲,而非衰減它們。
阻尼方法:
添加大電容(Cdamp)與串聯阻尼電阻(Rdamp)的組合
CDAMP和RDAMP分別是1uF陶瓷電容和2歐姆SMD電阻。
在負載上採用大去耦電容與阻尼電阻的串聯組合,從而避免了干擾諧振。
正確使用鐵氧體磁珠可以高效而廉價地降低高頻噪聲和開關瞬變。