EMC滤波器件基础——磁珠
深圳市霍达尔仪器EMC滤波器件基础——磁珠
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_svg/Q3auHgzwzM7pkEZVicQdN7y5ib2DWQXER7M1nPS5RnBrzjlyzSkvWbeCPmhJphGxdSLicIqCuUqLIibc4WblYspUhRFXKwFiaMGh8kstqde2gyfNibZXxGXoSZsw/640?wx_fmt=svg&from=appmsg#imgIndex=0
磁珠的介绍
磁珠全称为铁氧体磁珠，以铁氧体为核心材质，主要依靠高频电流热损耗原理，吸收电源线、信号线中的高频噪声。磁珠等效电路为电感、电阻、电容三者并联后再串联一颗电阻，高频工况下整体呈阻性特性，可有效耗散高频干扰。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/P9MWBRYIGWicLktdlGtHCIWBDSiaQAZzbhMUzpfBUSEQHHQibO4FG2AQh0BlVqvicByRQgHviarCDzkbibDtVMWE4T8k2SWXR5IlqFcJt04na0wEI/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg#imgIndex=1磁珠等效电路模型https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/P9MWBRYIGWibgZSjMicCOy0iaonBxsWP0PLwBice5xgGH1zz4x19VgxxkTazOlrQwWCTnjrFwibpsnUYnFMicH85ia7YQ4O9kJibP9RHZkxSOxjOpyc/640?wx_fmt=png&from=appmsg#imgIndex=2磁珠可有效吸收信号中的高频振铃与毛刺干扰按照封装形式可分为单体磁珠与磁珠排，其中磁珠排为多颗磁珠阵列封装结构，适配电路板高密度安装场景。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/P9MWBRYIGW8ke8XgDID5UXjM41IghheuBBcx0KnhNbuVHReIWCIN0iaTUeiarNhwEUqbtEWqW8bwIsUGKQFUPNarVc0s7sMFblAiczaXibicJeiaQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg#imgIndex=3单体磁珠https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/P9MWBRYIGWibYsknzvWtk67lrJib4QDlCylU0I4sgVuyib31rF6rffV9JSv6ezHBpFbXz9I7D1awriasSicojgyOiaXrz1TKbMG1XkUBh8SNP4KTU/640?wx_fmt=png&from=appmsg#imgIndex=4磁珠排磁珠按应用场景可分为电源专用磁珠与信号专用磁珠两大类。其中高速信号线适配的磁珠，最大阻抗对应的工作频率更高，有效滤波频段也整体偏向高频区间。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/P9MWBRYIGW9CuMCAzxsjU1P9C6PYibKXr2VBQicBI8E7UtQSHwQYprz94YCI6AxchaQ8Tb7ELMtnnlcVLS4hZ2oibNBKWaibAyltD4p56GUuVqI/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg#imgIndex=5一般信号线磁珠https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/P9MWBRYIGW97wDbvL30OTzKibjdASQr9N28zuFVGLX0op3XYMpMzN1tcOTicyt7r4Nj8SoJiayyzjPvQzM1WticXeF98NzibiaHJWHZlOBDpREzSE/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg#imgIndex=6高速信号线磁珠磁珠和电感的区别：磁珠阻抗没有明显的谐振，且随着频率增加，主要表现出电阻的效应，而电感有明显的谐振效应，且随着频率增加，其高阻抗主要是电感提供的。磁珠可以耗散掉高频能量。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/P9MWBRYIGWicJsBOsdib2A61O7Z3iahJhAwl3jgiaIMAPoyhb6daiauzYMt2KRfukFtHnyJ5JNLdF6Ng7lj9gsdCJZmVQ94KViafwIpKgzT0OqKNE/640?wx_fmt=png&from=appmsg#imgIndex=7磁珠VS电感
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磁珠的主要技术参数
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磁珠的选型流程
除通用选型要点外，信号接口电路额外需考量信号工作频率，选用的磁珠不得干扰有用信号正常传输。选型第一步：确定额定电流电源电路：选用电源专用磁珠，额定电流需预留 50% 降额余量；例如回路工作电流 1A 时，磁珠额定电流至少选取 2A。信号接口：信号线电流稳定且普遍低于 200mA，仅需匹配回路通流需求即可。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/P9MWBRYIGWibAN1Anqbic7ohiakibnD36G2XwNiceor1d3FRmp3icrgw60T50C3brqbNtooNcg32arHzYiceFNmvrhTW5qBICfZ1n1NeUAWCfVSvus/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg#imgIndex=11在额定电流、直流阻抗均满足要求的基础上，优先选用 100MHz 阻抗更高的磁珠，磁珠依靠高阻抗实现噪声吸收与滤波。选型第二步：确认电路工作频率电源电路：电源工作频率普遍偏高，基本无需担心磁珠高阻抗干扰电路正常运行。信号电路：串联于信号线的滤波磁珠，在信号工作频点处阻抗应尽量偏低，减小传输线阻抗突变，保障有用信号正常传输。备注：（1）普通信号线：适配工作频率 f＜10MHz 电路，信号工作频点下阻抗需低于 50Ω；（2）高速信号线：适配 10MHz＜f＜30MHz 电路，信号工作频点下阻抗建议小于 30Ω。实际效果以上机实测为准，选型后需上机验证信号完整性是否达标。选型第三步：100MHz 阻抗选型https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/P9MWBRYIGW8v0sO5BrcOQJZicJk7ppvIlEZXpWq21hE9aJ7748ptuqy85ESBk5UHEwcL9vME78nTkdFSmAHMaE1LU1LKoyhpp79ru962wjaU/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg#imgIndex=12在通流能力、直流阻抗、信号传输性能均满足电路运行要求时，磁珠阻抗越高，滤波插入损耗越大，噪声抑制效果越佳。磁珠100MHz阻抗常规区间为50Ω～1000Ω，工程常用典型规格为300Ω～600Ω。 注意：磁珠选型不可仅参考100MHz阻抗数值。即便两款磁珠100MHz阻抗一致，高低频段的阻抗曲线、滤波特性也会存在明显差距，仅依靠单频点阻抗无法完整评判器件滤波性能，选型务必搭配阻抗-频率曲线综合判断。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_svg/Q3auHgzwzM4QYaNETXlibUOvD3aATT0OgpwxTSViaHicp7kur0gjmSrMsDKL4MuH1hFkyBHiasvZT3j1qoYYlOZ40picUCoU3E6hrGGrGWPhQEh0UPibIClOUX4A/640?wx_fmt=svg&from=appmsg#imgIndex=13
磁珠的典型应用
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[*]232电路EMC设计分析
1) D1、D2为TVS管可以有效抑制在插拔过程中产生的大能量干扰和静电干扰冲击，此处选用的参数为SMAJ18CA；2）先防护再滤波，L1、L2为磁珠，可对高频扰形成高阻抗，C1~C4则为干扰提供低阻抗泄放通路，避免干扰通过RS232线路传输，此处磁珠选用的参数为6000@100MHz,；当RS232安装在室外时，还需增加雷击浪涌等大能量冲击的防护，类似于RS485电路结构的气体放电管、热敏电阻等。
[*]232电路PCB布局EMC要点
1）该电路防护器件回流至FG设备机壳地；金属外壳设备采用分地设计，机壳FG地与数字地通过1nF电容连接，FG就近接外壳；非金属外壳设备则将FG直接连通数字地，元器件分区布置。2）磁珠、TVS等保护器件紧贴PCB板边或连接器放置，让外部浪涌、干扰在接口位置完成滤除。3）接口及其滤波保护电路周边禁止走线，接口浪涌防护瞬间di/dt、dv/dt数值大，极易耦合干扰邻近线路。 4）信号线选用屏蔽线缆，线缆屏蔽层与连接器实现完整360°环绕搭接。深圳市霍达尔仪器专业研发、生产EMC电磁兼容测试设备，提供设计、开发、EMC暗室、屏蔽室 ；为您提供全面EMC( 电磁兼容 ) 解决方案！欢迎来电咨询：0755-2721 5189
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