磁珠的材料介绍及高频特性

分享到:

磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器,是目前应用发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。还有一种是近年来问世的一种超小型非晶合金磁性材料制作的磁珠,它和铁氧体不是同一种材料。(注:请区别于电子技术中的“绝缘瓷珠”——编者)

磁珠的主要原料为铁氧体,是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。当导线中有电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大的衰减。    

对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。它的等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个元件的值都与磁珠的长度成比例。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗是随着频率的升高而增加。高频电流在其中以热量形式散发。    

在 低频段,阻抗由电感的感抗构成。低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小.整 个器件是一个低损耗,高Q特性的电感。这种电感容易造成谐振.因此在低频段有时可能出现使用铁氧体磁珠后,干扰增强的现象。 

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。     

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板.在电源线和数据线上,如在印制板的电源线入口端加铁氧体抑制元件.就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。    

电 感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路,侧重于抑制传导性干扰;磁珠多用于信号回路,主要用于EMI(电磁兼容)方面。磁 珠用来吸收超高频信号,例如在一些RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路等,都需要在电源输入部分加磁珠。电感是一种储能元件,多用在LC振荡 电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。 

1磁珠的单位是欧姆,而不是亨特。   

磁 珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的数据参数表(DATASHEET)上,一般会提供频率和阻抗的特性曲线图.常 以100MHz为标准,比如600R 100MHz,意思就是在100MHz频率时磁珠的阻抗相当于600欧姆。    

例 如某磁珠参数为120ohm,25%,3A,1206,其中120ohm是指在频率100MHz时,该磁珠的阻抗值为120欧姆;25%是指上述阻抗所允 许的误差是±25%;3A是指该磁珠标称允许流过的最大电流;1206是指该磁珠的外形尺寸,EIAl206(英制:英寸)等同于 JIS/IEC3216(国际单位制:毫米),即长3.2mm、宽1.6mm。 

2磁环和磁珠对高频成分起吸收作用,也称为吸收滤波器。

普 通滤波器是由无损耗的电抗元件构成,在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,这类普通滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有 一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。为解决这一弊端,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高 频成分转化为热损耗。因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用。

3磁珠抑制开关噪声属于主动抑制型。

磁珠不同于普通的噪声滤波器,通常噪声滤波器只能吸收已发生的噪声,属于被动抑制型。磁珠的作用则不同,它能抑制开关噪声的产生.属于主动抑制型,这是二者的根本区别。磁珠可广泛用于高频开关电源、录像机、电子测量仪器、以及各种对噪声要求非常严格的电路中。    

不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流也越大。

 

继续阅读
5G所需要的新材料

5G通讯用材料品种异常丰富,从金属材料、陶瓷材料、工程塑料、玻璃材料、复合材料到功能材料,都有着巨大的市场空间。5G的布局带动了整个产业链的发展,必然会推动供给侧改革,企业都面临着机遇和挑战。

RFID的工作原理及其技术参数

RFID 技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

高频中的接地如何处理?

在大多数电子系统中,降噪是一个重要设计问题。与功耗限制、环境温度变化、尺寸限制以及速度和精度要求一样,必须处理好无所不在的噪声因素,才能使最终设计获得成功。

高频中的EMI和EMC如何管理?

从提高可再生能源的成本平价,到使我们每个人都能拥有一台经济实惠、始终在线的通信设备,再到为物联网进行供电和连接,高效率的电源转换和普遍存在的无线连接将是深刻影响可持续性和生活标准的两个趋势。

为什么说BAW滤波器更适合高频?

随着移动通信模式和频段的增加,射频前段模块成了移动设备中不可缺少的一部分。根据Mobile Expert LLC的研究报告,2016年在智能手机增长萎靡(9%)的情况下,射频前段模块的增长率仍达到了17%,其市场前景可观。在射频前端模块中,未来发展的关键又在于射频滤波器(Filter)模块。关于滤波器的设计、制造难点与市场情况,是本文探讨的重点。