什么是磁珠,磁珠的原理與作用
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發(fā)布日期：2022-08-02
磁珠具有較高的電阻率和磁導(dǎo)率，相當(dāng)于電阻和電感串聯(lián)，但電阻和電感的值隨頻率而變化。 它比普通電感弦具有更好的高頻濾波特性，并且在高頻時(shí)具有阻性，因此可以在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持高阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。
作為電源濾波器，可以使用電感串。 磁珠的電路符號(hào)是電感串，但從模型中可以看出使用了磁珠。 在電路功能方面，磁珠和電感串在原理上是一樣的，只是頻率特性不同。
磁珠由氧磁鐵組成，感應(yīng)弦由磁芯和線圈組成。 磁珠將交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為熱能，感應(yīng)串存儲(chǔ)交流電并緩慢釋放。
磁珠對(duì)高頻信號(hào)有很大的阻礙作用。 一般規(guī)格為 100 ohms/100mmHZ，在低頻時(shí)其阻值遠(yuǎn)小于電感串。
鐵氧體磁珠是目前發(fā)展較快的一種抗干擾元件。 它價(jià)格便宜，使用方便，對(duì)高頻噪聲的過(guò)濾效果顯著。
在電路中，只要把線穿過(guò)就行了（我用它就像普通電阻一樣，線已經(jīng)穿過(guò)并膠合，也有表面貼裝形式，但很少賣(mài)）。 當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有阻抗，但對(duì)高頻電流會(huì)有很大的衰減作用。 高頻電流以熱的形式消散，其等效電路是一系列電感和電阻，兩者的值與磁珠的長(zhǎng)度成正比。 磁珠的種類(lèi)很多，制造商應(yīng)提供技術(shù)規(guī)格，尤其是磁珠的阻抗與頻率的曲線。
一些磁珠有多個(gè)孔。 將導(dǎo)線穿過(guò)它們可以增加組件的阻抗（穿過(guò)磁珠次數(shù)的平方），但在高頻下增加的噪聲抑制能力并不能像預(yù)期的那樣多。 一些磁珠會(huì)更好。
鐵氧體是一種磁性材料，會(huì)因通過(guò)電流過(guò)大而導(dǎo)致磁飽和，導(dǎo)磁率會(huì)急劇下降。 大電流濾波應(yīng)使用結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)的磁珠，并注意其散熱措施。
鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛用于其他電路，而且體積可以做得很小。 特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號(hào)中含有高頻諧波，也是電路高頻輻射的
鐵氧體磁珠也廣泛用于信號(hào)電纜的噪聲過(guò)濾。
以電源濾波常用的HH-1H3216-500為例，其型號(hào)各字段含義如下：
HH是其系列之一，主要用于電源濾波，HB系列用于信號(hào)線；
1表示一個(gè)元件封裝了一個(gè)磁珠，如果是4則表示四個(gè)并排封裝；
H代表構(gòu)成物質(zhì)，H、C、M用于中頻應(yīng)用（50-200MHz），
T低頻應(yīng)用（50MHz），S高頻應(yīng)用（200MHz）；
3216封裝尺寸，長(zhǎng)3.2mm，寬1.6mm，即1206封裝；
500 阻抗（通常為 100MHz），50 歐姆。
產(chǎn)品主要參數(shù)有以下三個(gè)：
阻抗[Z]@100MHz (ohm)：典型50，最小37；
直流電阻（m ohm）：最大20；
額定電流（mA）：2500。
磁珠的原理:
磁珠的主要原料是鐵氧體。 鐵氧體是一種具有立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。 鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金。 其制造工藝和力學(xué)性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。 EMI 濾波器中常用的一種磁芯是鐵氧體材料，許多制造商提供專(zhuān)門(mén)用于 EMI 抑制的鐵氧體材料。 這種材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，并且具有很高的導(dǎo)磁率，可以在高頻高阻的情況下最大限度地減少電感串線圈繞組之間產(chǎn)生的電容。 對(duì)于用于抑制電磁干擾的鐵氧體，最重要的性能參數(shù)是磁導(dǎo)率和飽和磁通密度Bs。 磁導(dǎo)率可以表示為一個(gè)復(fù)數(shù)，實(shí)部構(gòu)成電感串，虛部表示損耗，損耗隨頻率增加。 因此，它的等效電路是由電感串L和電阻R組成的串聯(lián)電路，兩者都是頻率的函數(shù)。 當(dāng)導(dǎo)線穿過(guò)這個(gè)鐵氧體磁芯時(shí)，所形成的電感的串聯(lián)阻抗隨頻率的升高而呈形式增加，但其機(jī)理在不同頻率下完全不同。
在低頻段，阻抗由電感串聯(lián)的感抗組成。 低頻時(shí)，R很小，磁芯的導(dǎo)磁率很高，所以電感串聯(lián)量大，L起主要作用，反射和抑制電磁干擾。 此時(shí)磁芯的損耗小，整個(gè)器件為低損耗高Q特性的電感串。 這種電感串容易引起諧振。 因此，在低頻段，有時(shí)使用鐵氧體磁珠后干擾可能會(huì)增加,現(xiàn)象。
在高頻段，阻抗由電阻分量組成。 隨著頻率的增加，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感串的電感串?dāng)?shù)減小，電感分量減小。 然而，此時(shí)磁芯的損耗增加。 ，電阻分量增加，導(dǎo)致總阻抗增加。 當(dāng)高頻信號(hào)通過(guò)鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)化為熱能消散。
鐵氧體抑制元件廣泛用于印刷電路板、電源線和數(shù)據(jù)線。 如果在印制板電源線的進(jìn)線端加一個(gè)鐵氧體抑制元件，可以濾除高頻干擾。 鐵氧體環(huán)或磁珠是專(zhuān)門(mén)為抑制信號(hào)線和電源線上的高頻干擾和尖峰干擾而設(shè)計(jì)的，它還具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。
兩個(gè)元素的數(shù)值與磁珠長(zhǎng)度成正比，磁珠長(zhǎng)度對(duì)抑制效果有顯著影響。 磁珠長(zhǎng)度越長(zhǎng)，抑制效果越好。
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