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磁珠工作的基本原理
鐵氧體是磁珠的主要原料。鐵氧體是一種具有立方晶格結(jié)構(gòu)的鐵磁材料。鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金。其制造工藝和機械性能與陶瓷相似,顏色為灰黑色。鐵氧體材料是電磁干擾濾波器中常用的一種磁芯。許多制造商提供專門用于抑制電磁干擾的鐵氧體材料。這種材料的特點是非常大的高頻損耗和高磁導(dǎo)率。它可用于在高頻高電阻條件下,在電感線圈繞組之間產(chǎn)生小電容。對于用于抑制電磁干擾的鐵氧體,zui的重要性能參數(shù)是磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。磁導(dǎo)率μ可表示為復(fù)數(shù),實部構(gòu)成電感,虛部表示損耗,并隨著頻率的增加而增加。它是頻率的函數(shù),例如電阻R(f),f代表頻率。
什么是磁珠?
磁珠是一種無源元件,有時也稱為磁環(huán)、電磁干擾濾波器、鐵芯等。這是一種特殊的扼流線圈。它的成分主要是鐵氧體。它專門用于抑制信號線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,并具有吸收靜電脈沖的能力。
磁珠作為阻抗隨頻率變化的電阻器,在低頻時阻抗較低。隨著頻率的增加,阻抗逐漸增大,并開始表現(xiàn)出阻抗功能。當(dāng)導(dǎo)體中的電流通過時,鐵氧體對低頻電流的電阻很小,而對高頻電流的衰減作用很大。高頻電流以熱的形式消散,屬于吸收過濾。
磁珠主要用于吸收超高頻信號。例如,一些射頻電路、鎖相環(huán)、振蕩器電路和包含超高頻存儲器的電路需要在電源輸入部分添加磁珠。磁珠具有非常高的電阻率和磁導(dǎo)率,相當(dāng)于電阻和電感的串聯(lián)。
磁珠的頻率特性與位置選擇
磁珠專門用于抑制信號線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。如下圖所示,不同磁珠的阻抗特性不同。例如,在50兆赫,右邊的磁珠顯然更合適。因此,應(yīng)根據(jù)頻率選擇合適的磁珠。磁珠通常被應(yīng)用到苔蘚管的三個位置以抑制電磁干擾,但是當(dāng)放置在三個不同的位置時,效果是不同的。參考圖2,在g端放置磁珠的情況相對較小,因為驅(qū)動器和mos管的引線相對較長,并且外部回路相對較大,所以引線的電感相對較大。Zui通常放置在D終端,這有助于抑制輻射。然而,由于電流相對較大,醉將很快進入飽和狀態(tài)。理論上講,放置在S端的電流與放置在D端的電流相同,但實際效果在S端比在D端好得多。磁珠是電感性的,會產(chǎn)生反向電壓來抵消D端的部分驅(qū)動電壓,這將降低驅(qū)動速度,并更好地抑制輻射。
電感和磁珠的對比
眾所周知,電感是一種儲能元件,而磁珠是一種耗能裝置。不同的角色意味著兩者的不同應(yīng)用領(lǐng)域。電感主要用于電源濾波電路,磁珠主要用于信號電路,電磁兼容中使用的磁珠主要用于抑制電磁輻擾,而電感主要用于抑制傳導(dǎo)干擾。
值得注意的是,雖然磁珠和電感在電路中扮演不同的角色,但它們可以用來處理電磁干擾。珠子用于吸收超高頻信號,例如一些射頻電路、鎖相環(huán)、振蕩電路以及包括超高頻存儲器(DDR軟件無線電存儲器、RAMBUS等)在內(nèi)的電路。)都需要在電源輸入部分添加磁珠。電感是一種儲能元件,用于液晶振蕩電路、中低頻濾波電路等。其應(yīng)用頻率范圍很少超過50兆赫。電感器通常用于接地連接,電感器也用于電源連接,磁珠用于信號線。
在高頻共振的情況下,電感不如磁珠好。磁珠也能吸收高頻干擾,在這種情況下,電感就失去了原來的功能。為了理解電感失效的原因,有必要了解電磁干擾的兩種方式,即輻射和傳導(dǎo)。不同的方法采用不同的抑制方法。前者使用磁珠,而后者使用感應(yīng)器。對于扳手的輸入輸出部分,感應(yīng)器可用于將輸入輸出部分與扳手接地隔離,以達到電磁兼容的目的。例如,USB接地和扳手接地通過10uH電感隔離。它可以防止插拔噪音干擾接地層。