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【技术员必读】史上最全的村田磁珠选型指南广

来源:http://www.btxygg.com 作者:广东快乐10分预测 时间:2019-11-28 11:54

6.磁珠用法

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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,可承受的偏流越大。

使用贴片磁珠和贴片电感的原因:是使用贴片磁珠还是贴片电感主 要还在于应用。在谐振电路中需要使用贴片电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用贴片磁珠是最佳的选择。 1、磁珠的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。因为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 DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如1000R 100MHz,意思就是在100MHz频率的时候磁 珠的阻抗相当于600欧姆。 2、普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类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。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋环或磁珠对高 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,所以有时也称之为吸收滤波器。 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。网上某些大牛研究发现: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,可承受的偏流越大。EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的 两根线同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有 一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。 铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器, 除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合。它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百Ω,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效。 由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频几乎无阻碍地通过,故在EMI控制中得到了广泛地应用。用于EMI吸收的磁环/磁珠可制成各种的形状,广泛 应用于各种场合。如在PCB板上,可加在DC/DC模块、数据线、电源线等处。它吸收所在线路上高频干扰信号,但却不会在系统中产生新的零极点,不会破坏 系统的稳定性。它与电源滤波器配合使用,可很好的补充滤波器高频端性能的不足,改善系统中滤波特性 。 磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。 磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,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错 50MHZ。 磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频 RF能 量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射。要消除这些不需要的信号能量,使用贴片磁珠扮演高频电阻的角色,该器件允许直流信号通过, 而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到贴片磁珠的影响。 贴片磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。 使用贴片磁珠的好 处:小型化和轻量化 在射频噪声频率范围内具有高阻抗,消除传输线中的电磁干扰。 闭合磁路结构,更好地消除信号的串绕。 极好的磁屏蔽结构。 降低直 流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。 显着的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF能量)。 在高频放大电路中消除寄生振荡。 有效的工作在几个MHz 到几百MHz的频率范围内。 要正确的选择磁珠比较核心的几点建议: 一、不需要的信号的频率范围为多少; 二、噪声源是谁; 三、是否有空间在PCB板上放置磁珠; 四、需要多大的噪声衰减; 五、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度); 六、电路和负载阻抗是多少; 前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过 ZR22πfL()2 :=fL来 描述。通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 贴片磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会 受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 也可以到深圳电子展上去挑选。使用贴片磁珠和贴片电感的原因:是使用贴片磁珠还是贴片电感主 要还在于应用。在谐振电路中需要使用贴片电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用贴片磁珠是最佳的选择。 贴片磁珠和贴片电感的应用场合: 贴片电感:射频和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs,无线遥控系统以及低压供电模块等。 贴片磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频 电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,机,录像机,电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

2.磁珠结构

下图为片状铁氧体磁珠的典型结构。在原始铁氧体片层之间形成线圈图案,并且通过集成和烧制的过程,产生三维线圈结构。

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有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办法会好些。

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今天实验室一哥们研究DSP电路图,发现图中有一个符号是FB,外形有点像电阻(R),但是不清楚是什么电子元器件,后来在百度和谷歌都搜索了,没有收获。最终在百度知道里发现了:FB是磁珠的符号!

4.磁珠特性参数

1、直流电阻DCResistance(mohm):直流电流通过此磁珠时,此磁珠所呈现的电阻值。

2、额定电流RatedCurrent(mA):表示磁珠正常工作时的最大允许电流。

3、阻抗[Z]@100MHz(ohm):这里所指的是交流阻抗。

4、阻抗-频率特性:描述阻抗值随频率变化的曲线。

5、电阻-频率特性:描述电阻值随频率变化的曲线

6、感抗-频率特性:描述感抗随频率变化的曲线。

在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。当导线中电流穿过时,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衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。

温馨提示

华强芯城新到一批村田磁珠 ,相应的型号、封装、阻值、直流电阻、应用如下,欢迎垂询:

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那么什么是磁珠呢?

以下是华强芯城的小哥哥精心整理关于村田磁珠选型的指南,请认真阅读哟。

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。

今天来聊一聊村田(muRata)磁珠。

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3.磁珠命名规则

以型号BLM18AG331SN1D为例:

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BL:表示片状铁氧体磁珠

M:表示多层型,还有一种是A型表示排列型

18:代表尺寸,村田磁珠尺寸有以下几几种:

代号 尺寸(长*宽) EIA代码

03 0.6*0.3mm 0201

15 1.0*0.5mm 0402

18 1.6*0.8mm 0603

2A 2.0*1.0mm 0804

21 2.0*1.25mm 0805

31 3.2*1.6mm 1206

41 4.5*1.6mm 1806

AG:特性和应用,其中这个还有其他几种特性,分别有表示以下几种:

1、AF、AG、AJ、AH、TG 是一般电路用;

2、BA、BB、BC、BD、BE 是高速信号线用;

PD、PF、PG 是电源用;RK 是数字接口用;HG 是GHz频带一般电路用;EG 是GHz频带一般电路用(低直流电阻值);HB、HD、HE 是GHz频带高速信号线用;HK 是GHz频带数字接口用;GG 是高GHz频带一般电路用;GA 是高GHz频带高速信号线用。

331:代表磁珠的电阻值:由三位数字表示,单位是欧姆,第一位和第二位数字是有效数字,第三位数字表示跟在前两位数字后的零的个数。331=33后面1个零(330欧)

S:代表特性,如S表示镀锌

N:表示标准型

1:电路数目:1——1个电路,4——4个电路

D:代表包装,与电容,电感包装规格相同.

磁珠(FB)的原理

7.磁珠应用案例

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参考资料:

1.磁珠简介

村田(muRata)磁珠属于种EMI静噪元件,也同属于静噪滤波器,学名叫片状铁氧体磁珠,功效等效于电阻和电感串联在电路中,阻值和电感值都由电路中频率变化而变化,在有高频通过时,表现出阻性,从而发挥出过滤高频的滤波器作用。

生产村田磁珠主要原料是铁氧体,主要成分是铁镁合金或铁镍合金,外表成灰黑色。电路中的高频信号在通过铁氧体这种材料时会大量消耗高频信号,正是因为铁氧体的这种消耗高频的特性,使得磁珠在电路中起着阻高频通低频的作用。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,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。

5.磁珠的选用

1. 磁珠的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。因为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DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如1000R@100MHz,意思就是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆。

2. 普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类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。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋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,所以有时也称之为吸收滤波器。

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,可承受的偏流越大。

EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。

铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合。它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百Ω,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效。

关于华强芯城:

华强芯城(www.hqchip.com)是华强聚丰旗下一站式电子元器件平台,总部位于中国电子元器件集散中心-深圳,与50多家国内外原厂、授权分销商建立了长期战略合作伙伴关系,保证原厂原装,目前国际原厂库存数量超过1000万,品类齐全,国内自建5000平米仓库,现有1万多个品类可当日发货,为广大工程师、电子企业、科研机构等提供参数选型、BOM配单、元器件采购和PCBA定制等电子产业供应链整套解决方案。返回搜狐,查看更多

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阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;

原标题:【工程师必读】史上最全的村田磁珠选型指南

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。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是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。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。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。

铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前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。

 


1. 磁珠(FB)的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。因为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 DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如1000R@100MHz,意思就是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆。

500 阻抗(一般为100MHz时),50ohm。

额定电流Rated Current (mA): 2500.

 

直流电阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;

磁珠(FB)的选用

两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。


铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合。它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百Ω,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效。

铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。

 

 

HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是HB系列;

磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。

2. 普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类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。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用滋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,所以有时也称之为吸收滤波器。

铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。

磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。

PCB原理图中的FB是什么意思呢?

其产品参数主要有三项:

EMI 吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。

作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了。

T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);

磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。

铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。

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。

1 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;

H 表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),

以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:

3216 封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;

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