磁珠的应用与原理(磁珠小知识)

下面是一张关于磁珠的特性曲线。横轴(x)代表的频率(MHz),纵轴(y)代表的阻抗(Ω)。图中有红黑两条曲线分别代表两种型号磁珠的特性曲线。

对于磁珠的特性曲线主要是了解在特定频率下它所呈现的阻抗特性。如图中红色和和黑色曲线分别在约350MHz和450MHz呈现出了最大阻抗为1440欧姆和560欧姆。

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(1)

频率与阻抗的特性曲线图

01 什么是磁珠

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(2)

常见磁珠外观(封装0603)

磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。

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 但是,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。

02 磁珠与电感的差别

作为电源滤波,一般都采用电感。但磁珠的电路符号就是电感,不过型号上可以看出实际使用的是磁珠还是电感。在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了磁珠由氧磁体组成。磁珠对高频信号才有较大阻碍作用(如最上图),一般规格有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠(FerriteBead)是应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(3)

电感的不同种类的外观

03 磁珠的参数

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(4)

磁珠的参数对照表(封装0402)

  • 阻抗(Ω):在上列表中可以知道不同型号的磁珠,阻抗的描述都是在100MHz下说明的。例如CBW100505U600,它在100Mhz时所呈现的阻抗为60( /-25%)欧姆。
  • DCR(Ω):代表此型号磁珠的内阻(直流电阻),一般仅几十mΩ左右。如果磁珠用在电源上有时候就需要考虑压降要求。
  • 电流(A):也叫直流叠加额定电流,指磁珠正常工作时允许的最大电流。

04 磁珠符号名称表示

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(5)

磁珠在电源线上的应用

通常我们在绘制原理图时,为了与电感器进行区分,都会采用原理图中FB1的元件符号表示或者是实心的。

对于器件的参数描述也会采用如:600R@100MHz(600R_04@100MHz) DCR < 1R表示。代表该磁珠在100MHz时所呈现的阻抗为600欧姆,它的封装为0402.

05 不同型号的特性曲线

磁珠的应用与原理(磁珠小知识)(6)

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