【導(dǎo)讀】本文介紹鐵氧體磁珠。鐵氧體磁珠是磁性成分，在抑制高頻噪聲和防止有害輻射方面起著關(guān)鍵作用。了解有關(guān)市場(chǎng)上可以找到的應(yīng)用，用例和不同類型的鐵氧體磁珠的更多信息。
什么是鐵氧體磁珠？
基本上，鐵氧體磁珠是-簡(jiǎn)而言之-被磁性材料（鐵氧體，三氧化二鐵Fe2O3的陶瓷材料）包圍的電導(dǎo)體。鐵氧體磁珠會(huì)衰減高頻信號(hào)（通常f> 1MHz），并以熱的形式消散。它們根據(jù)信號(hào)的頻率為信號(hào)提供可變的阻抗，并具有不同的大小和形狀。取決于頻率的功能原理可以描述如下：
從直流電（DC，0Hz）直到諧振頻率fr，鐵氧體磁珠的阻抗行為都是感性的。
在諧振頻率?Fr和周圍?FR，它是純電阻。
對(duì)于高于fr的頻率，由于寄生元件，鐵氧體磁珠的阻抗行為是電容性的。在最后一個(gè)區(qū)域，鐵氧體將不再充當(dāng)良好的濾波器。
在對(duì)抗噪聲時(shí)，相關(guān)的頻帶是電阻性頻帶，因?yàn)檠刂?，鐵氧體磁珠主要停止表現(xiàn)為電感器的行為，而開(kāi)始表現(xiàn)為電阻器的行為：耗散噪聲并產(chǎn)生熱量。
鐵氧體磁珠的阻抗特性[5]。
鐵氧體磁珠的類型
如今，市場(chǎng)上可以找到不同類型的鐵氧體磁珠。下面介紹兩種類型：
● 軸向鐵氧體磁珠–電纜固定座。
● 片狀鐵氧體磁珠– PCB安裝。
軸向鐵氧體磁珠
軸向鐵氧體磁珠由圓柱形的磁性材料組成，一根或幾根導(dǎo)線穿過(guò)圓柱體。磁性材料會(huì)限制磁場(chǎng)，并且在高頻下會(huì)表現(xiàn)出很高的損耗，因此，它是過(guò)濾高頻噪聲（典型值從f= 1MHz到f= 1GHz）的理想解決方案。
雷卯電子提供磁珠解決方案。
鐵氧體磁珠是一條鐵氧體磁珠，導(dǎo)線或電纜穿過(guò)其中。[1]。
軸向鐵氧體磁珠的一個(gè)子組，稱為鉗位或夾式鐵氧體，被廣泛用于解決系統(tǒng)中的干擾問(wèn)題，這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，并且在其他地方（例如印刷電路板（PCB））上修改的空間或時(shí)間不多）。它們具有不同的形狀和尺寸，并且鉗位鐵氧體可以非常靈活地安裝在設(shè)計(jì)上，以抑制噪聲電流（例如，通過(guò)電纜的共模噪聲）。
鉗形鐵氧體放置在發(fā)射電線和電纜的周圍[8]。
片狀鐵氧體磁珠
片狀鐵氧體磁珠也稱為表面安裝器件（SMD）鐵氧體磁珠。現(xiàn)代組裝的PCB（PCBA）包含多達(dá)數(shù)十萬(wàn)個(gè)SMD組件，而芯片鐵氧體磁珠通常用于保護(hù)敏感的電子電路，使其免受同一板中其他（噪聲較大）組件的干擾。芯片焊珠采用非常知名的封裝，例如0603或1206等，這使得這種焊珠在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)非常有用且適用。片狀鐵氧體磁珠的尺寸與SMD電容器或電阻器相同（請(qǐng)參見(jiàn)下文）。
片狀鐵氧體磁珠[1]。
片狀鐵氧體磁珠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)[1]。
鐵氧體磁珠的建模
上面的“什么是鐵氧體磁珠？”部分已經(jīng)介紹了一些特性，例如鐵氧體磁珠的電感，電阻或電容特性。使用準(zhǔn)確的模型對(duì)鐵氧體磁珠進(jìn)行建模對(duì)于預(yù)測(cè)其行為并選擇最適合自己的磁珠至關(guān)重要。鐵氧體磁珠可以用以下組件建模：
● Rdc：直流電阻。
● Rac：交流電時(shí)的電阻。
● Lbead：磁珠電感。
● Cpar：寄生電容。
此模型在Sub-GHz頻段以內(nèi)都是準(zhǔn)確的[2]
所有參數(shù)通常由制造商在特定頻率（例如100MHz）下給出。良好且常見(jiàn)的做法是使用SPICE軟件工具（例如LTspice[6]或TINA-TI[7]）模擬濾波器的特性和性能。
鐵氧體磁珠的實(shí)際應(yīng)用
在許多情況下都可以使用鐵氧體磁珠。這里提供一些示例：
差分噪聲濾波器。在下面的示例中，L1和C1充當(dāng)?shù)屯V波器，從而減小了運(yùn)算放大器輸入端的外部干擾的影響。
差分噪聲濾波器的示例（鐵氧體磁珠L(zhǎng)1和電容器C1）。
電源線路濾波器。一個(gè)帶有兩個(gè)電容器和一個(gè)鐵氧體的PI濾波器可用于抑制電力線上的高頻噪聲，并分離噪聲電路和敏感電路。
PI過(guò)濾器示例，用于過(guò)濾電源線[3]。
電纜的共模濾波器。當(dāng)電路的兩個(gè)導(dǎo)體中都存在噪聲（共模噪聲）時(shí)，鐵氧體鉗位電路可以集中磁場(chǎng)并消除一個(gè)導(dǎo)體與另一個(gè)導(dǎo)體之間的噪聲影響。
鉗位鐵氧體示例，用于過(guò)濾電源接線上的共模噪聲[4]。
來(lái)源： 上海雷卯電子，原創(chuàng)：EMC小哥
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