电源中磁珠作用分析
2015-10-28 10:38
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今天在进行电路设计的时候,看到了如下的参考电路图
为了进行PCB设计和购买元件,我点开了元件清单,发现改电感是磁珠,在之前的电源电路中,看到的一直都是电容滤波,为何这里要加磁珠呢?耐不住好奇心,百度了一下,但是发现即使是论坛,对于磁珠的作用和原理分析也只是泛泛而谈,很难让我有深刻的认识,于是又去查阅了先关的书籍,整理如下:
来自网上的分析:
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(电路)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(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),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,低频信号也会受到片式磁珠的影响。
看我这个介绍我还是不明觉厉,产生如下的疑问:
那么磁珠的滤波机理是什么?为什么能够降低EMI干扰?为什么对比电感更能滤除高频的噪声?在设计的时候需要参看那些参数?
下面一一解答
磁珠滤波的机理:
磁珠在高频时(具体的频率依据datasheet而定)表现出电阻特性,吸收特定频率的信号(或者说干扰),并将其转化为热能,从而滤除噪声。
为什么能够降低EMI干扰?
在很多的介绍资料中都会说到,磁珠是降低EMI的器件,那么是为什么呢?从滤波机理上讲,磁珠是吸收了电路的中的干扰,不会向外产生辐射,故降低EMI。
为什么说是滤除高频成分?
在高频时,磁珠表现出电阻特性,能够很好的吸收高频信号。
在高频时,磁珠表现出电阻特性,能够很好的吸收高频信号。
在设计的时候需要参看那些参数?
(1)关注特性曲线
下面是在网上截图的某一型号的特性曲线
Z是该磁珠的总的阻抗,X 是其电感分量,R是其电阻分量。R和X的交叉点是我们需要关注的点,假设改点的频为F,那么在F之前,我们可以看到磁珠主要是体现为电感,在F之后,体现为电阻。我们在进行电路设计的时候,要滤除的噪声需要高与F,我们要保留的信号则需小于F。
(2)关注额定电流
电流过大可能会损坏器件
(3)关注直流电阻
电流通过磁珠会产生一定的压降,压降的大小和直流电阻有关。
为了进行PCB设计和购买元件,我点开了元件清单,发现改电感是磁珠,在之前的电源电路中,看到的一直都是电容滤波,为何这里要加磁珠呢?耐不住好奇心,百度了一下,但是发现即使是论坛,对于磁珠的作用和原理分析也只是泛泛而谈,很难让我有深刻的认识,于是又去查阅了先关的书籍,整理如下:
来自网上的分析:
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(电路)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(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),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,低频信号也会受到片式磁珠的影响。
看我这个介绍我还是不明觉厉,产生如下的疑问:
那么磁珠的滤波机理是什么?为什么能够降低EMI干扰?为什么对比电感更能滤除高频的噪声?在设计的时候需要参看那些参数?
下面一一解答
磁珠滤波的机理:
磁珠在高频时(具体的频率依据datasheet而定)表现出电阻特性,吸收特定频率的信号(或者说干扰),并将其转化为热能,从而滤除噪声。
为什么能够降低EMI干扰?
在很多的介绍资料中都会说到,磁珠是降低EMI的器件,那么是为什么呢?从滤波机理上讲,磁珠是吸收了电路的中的干扰,不会向外产生辐射,故降低EMI。
为什么说是滤除高频成分?
在高频时,磁珠表现出电阻特性,能够很好的吸收高频信号。
在高频时,磁珠表现出电阻特性,能够很好的吸收高频信号。
在设计的时候需要参看那些参数?
(1)关注特性曲线
下面是在网上截图的某一型号的特性曲线
Z是该磁珠的总的阻抗,X 是其电感分量,R是其电阻分量。R和X的交叉点是我们需要关注的点,假设改点的频为F,那么在F之前,我们可以看到磁珠主要是体现为电感,在F之后,体现为电阻。我们在进行电路设计的时候,要滤除的噪声需要高与F,我们要保留的信号则需小于F。
(2)关注额定电流
电流过大可能会损坏器件
(3)关注直流电阻
电流通过磁珠会产生一定的压降,压降的大小和直流电阻有关。
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