磁珠的作用介紹

因為電磁兼容測試的迫切要求，電磁干擾(EMI)抑制元器件得到了普遍的運用。其中兼容、噪音、干擾等問題，是半導體行業極其產品所不可避免的問題，在PCB樣版中，處理這種難題，關鍵是應用磁珠。那么什么是磁珠?其作用又是什么呢?下邊大家一起來看看：

1.基本概念

磁珠其實就是單匝的線圈，也是是能量消耗元件。磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。這種材料的特點是高頻損耗非常大，具有很高的導磁率。

磁珠

2.基本作用

(1)消除噪聲：消除存在于傳輸線結構(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。

(2)抑制高頻信號：磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用，一般規格有100歐/100mMHZ，它在低頻時電阻比電感小得多。

(3)更好的高頻濾波：磁珠有很高的電阻率和磁導率，等效于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值都隨頻率變化。在高頻時呈現阻性，能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果。

(4)過濾信號：直流成分是需要的有用信號，而射頻RF能量卻是無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能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器)，該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。

磁珠外形圖

3.特性參數

(1)直流電阻DCResistance(mohm)：直流電流通過此磁珠時，此磁珠所呈現的電阻值。

(2)額定電流RatedCurrent(mA)：表示磁珠正常工作時的最大允許電流。

(3)阻抗[Z]@100MHz(ohm)：這里所指的是交流阻抗。

(4)阻抗-頻率特性：描述阻抗值隨頻率變化的曲線。

(5)電阻-頻率特性：描述電阻值隨頻率變化的曲線

(6)感抗-頻率特性：描述感抗隨頻率變化的曲線。

磁珠形狀

4.單位

磁珠的單位是歐姆，而不是亨利，這一點要特別注意。因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。以常用于電源濾波的HH-1H3216-500為例，其型號各字段含義依次為：

HH是其一個系列，主要用于電源濾波，用于信號線是HB系列;

1表示一個組件封裝了一個磁珠，若為4則是并排封裝四個的;

H表示組成物質，H、C、M為中頻應用(50-200MHz)，

T低頻應用(50MHz)，S高頻應用(200MHz);

3216封裝尺寸，長3.2mm，寬1.6mm，即1206封裝;

500阻抗(一般為100MHz時)，50ohm。

磁珠圖

5.種類

5.1按應用條件分類

(1)普通型：這是應用最廣泛的一類疊層型片式磁珠，1608、2012是目前的主流規格，同時還有3216、3225等多個規格。(電流一般小于600mA)

(2)尖峰型：當電子線路中在某頻率點存在著強烈的干擾噪聲很難消除時，可以在此電子線路中加一個諧振頻率恰巧在干擾噪聲頻點的尖峰型磁珠，從而將這一強烈的干擾噪聲完全抑制;不同電子線路、不同用戶對諧振頻率的數值要求是不相同的。

(3)高頻型：各種電子元器件的頻率都在提高，輻射的電子干擾的頻率往往超過1GHz;如果使用普通型磁珠，那么，三次諧波信號成分將被大量衰減，致使時鐘脈沖信號鈍化，將會引起誤操作。所以要求將磁珠的抑制EMI的頻率范圍提高，如對500MHz以下的信號頻率成分幾乎無衰減通過，而對1GHz以上的干擾噪聲產生大量衰減。

(4)陣列型：磁珠陣列(ChipBeadsArray)又稱為磁珠排(如圖)，即在一個0805或1206的片式元件內并列2～4個片式磁珠。這樣就大大縮小了在PCB上所占據的面積，有利于高密度組裝。

(5)大電流型：普通型磁珠的額定電流只有幾百毫安，但在某些應用場合要求額定電流達到幾安培;例如：為了消除計算機卡板電源部分及大電流母線部分的噪聲，要求磁珠能承受幾安培的電流。為此，選擇適當的鐵氧體材料或者采用低燒結溫度電子陶瓷材料，并采取適當的工藝措施，制成了能夠承受大電流的疊層型片式磁珠，阻值比較低。

5.2按結構分類

(1)疊層片式

(2)引腳型

(3)磁環型

6.封裝

磁珠封裝一般包括貼片磁珠和插件磁珠。

磁珠封裝圖

本文介紹了磁珠的概念、作用、特性參數、單位。大家在選擇磁珠時，除了注意百兆阻抗、直流阻抗、額定電流這三個參數外，還應該注意磁珠的使用類別。比如：高頻高速磁珠、電源磁珠(大電流)、普通信號磁珠。

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