必讀:快速了解村田磁珠的選型方法
發布時間:2018-10-11 責任編輯:xueqi
【導讀】想要快速了解村田磁珠的選型方法,就需要先了解清楚磁珠命名規則、磁珠特性參數、磁珠結構、磁珠功能原理等相關內容,以下是詳細介紹。
1. 磁珠簡介
村田磁珠屬於EMI靜噪元件,也同屬於靜噪濾波器,學(xue)名(ming)叫(jiao)片(pian)狀(zhuang)鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)珠(zhu),功(gong)效(xiao)等(deng)效(xiao)於(yu)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)感(gan)串(chuan)聯(lian)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong),阻(zu)值(zhi)和(he)電(dian)感(gan)值(zhi)都(dou)由(you)電(dian)路(lu)中(zhong)頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua),在(zai)有(you)高(gao)頻(pin)通(tong)過(guo)時(shi),表(biao)現(xian)出(chu)阻(zu)性(xing),從(cong)而(er)發(fa)揮(hui)出(chu)過(guo)濾(lv)高(gao)頻(pin)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)作(zuo)用(yong)。
生產村田磁珠主要原料是鐵氧體,主要成分是鐵鎂合金或鐵鎳合金,外表成灰黑色。
電dian路lu中zhong的de高gao頻pin信xin號hao在zai通tong過guo鐵tie氧yang體ti這zhe種zhong材cai料liao時shi會hui大da量liang消xiao耗hao高gao頻pin信xin號hao,正zheng是shi因yin為wei鐵tie氧yang體ti的de這zhe種zhong消xiao耗hao高gao頻pin的de特te性xing,使shi得de磁ci珠zhu在zai電dian路lu中zhong起qi著zhe阻zu高gao頻pin通tong低di頻pin的de作zuo用yong。
2. 磁珠命名規則
下圖以型號BLM18AG331SN1D為例說明磁珠的命名規則

3. 磁珠特性參數
(1)直流電阻DCResistance(mohm):直流電流通過此磁珠時,此磁珠所呈現的電阻值。
(2)額定電流RatedCurrent(mA):表示磁珠正常工作時的最大允許電流。
(3)阻抗[Z]@100MHz(ohm):這裏所指的是交流阻抗。
(4)阻抗-頻率特性:描述阻抗值隨頻率變化的曲線。
(5)電阻-頻率特性:描述電阻值隨頻率變化的曲線
(6)感抗-頻率特性:描述感抗隨頻率變化的曲線
4. 磁珠結構
dangdaoxianzhongdianliuchuanguoshi,tieyangtiduidipindianliujihumeiyoushenmezukang,erduijiaogaopinlvdedianliuhuichanshengjiaodashuaijianzuoyong。gaopindianliuzaiqizhongyireliangxingshisanfa,qidengxiaodianluweiyigedianganheyigedianzuchuanlian,lianggezujiandezhidouyucizhudechangduchengbili。
磁ci珠zhu種zhong類lei很hen多duo,製zhi造zao商shang應ying提ti供gong技ji術shu指zhi標biao說shuo明ming,特te別bie是shi磁ci珠zhu的de阻zu抗kang與yu頻pin率lv關guan係xi的de曲qu線xian。有you的de磁ci珠zhu上shang有you多duo個ge孔kong洞dong,用yong導dao線xian穿chuan過guo可ke增zeng加jia組zu件jian阻zu抗kang(穿過磁珠次數的平方),不過在高頻時所增加的抑製噪聲能力不可能如預期的多,而用多串聯幾個磁珠的辦法會好些。
鐵(tie)氧(yang)體(ti)是(shi)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao),會(hui)因(yin)通(tong)過(guo)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)而(er)產(chan)生(sheng)磁(ci)飽(bao)和(he),導(dao)磁(ci)率(lv)急(ji)劇(ju)下(xia)降(jiang)。大(da)電(dian)流(liu)濾(lv)波(bo)應(ying)采(cai)用(yong)結(jie)構(gou)上(shang)專(zhuan)門(men)設(she)計(ji)的(de)磁(ci)珠(zhu),還(hai)要(yao)注(zhu)意(yi)其(qi)散(san)熱(re)措(cuo)施(shi)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)珠(zhu)不(bu)僅(jin)可(ke)用(yong)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)中(zhong)濾(lv)除(chu)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)(可用於直流和交流輸出),還可廣泛應用於其它電路,其體積可以做得很小。
特te別bie是shi在zai數shu字zi電dian路lu中zhong,由you於yu脈mai衝chong信xin號hao含han有you頻pin率lv很hen高gao的de高gao次ci諧xie波bo,也ye是shi電dian路lu高gao頻pin輻fu射she的de主zhu要yao根gen源yuan,所suo以yi可ke在zai這zhe種zhong場chang合he發fa揮hui磁ci珠zhu的de作zuo用yong。鐵tie氧yang體ti磁ci珠zhu還hai廣guang泛fan應ying用yong於yu信xin號hao電dian纜lan的de噪zao聲sheng濾lv除chu。
下圖為片狀鐵氧體磁珠的典型結構。在原始鐵氧體片層之間形成線圈圖案,並且通過集成和燒製的過程,產生三維線圈結構。

5. 磁珠的選用
1. 磁珠的單位是歐姆,而不是亨特,這一點要特別注意。因為磁珠的單位是按照它在某一頻率 產生的阻抗來標稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖,一般以100MHz為標準,比如1000R@100MHz,意思就是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當於600歐姆。
2. 普通濾波器是由無損耗的電抗元件構成的,它在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源,所以這類濾波器又叫反射濾波器。
dangfanshelvboqiyuxinhaoyuanzukangbupipeishi,jiuhuiyouyibufennengliangbeifanshehuixinhaoyuan,zaochengganraodianpingdezengqiang。weijiejuezheyibibing,kezailvboqidejinxianshangshiyongtieyangticihuanhuocizhutao,liyongzihuanhuocizhuduigaopinxinhaodewoliusunhao,bagaopinchengfenzhuanhuaweiresunhao。yincicihuanhecizhushijishangduigaopinchengfenqixishouzuoyong,suoyiyoushiyechengzhiweixishoulvboqi。
不同的鐵氧體抑製元件,有不同的最佳抑製頻率範圍。通常磁導率越高,抑製的頻率就越低。
此(ci)外(wai),鐵(tie)氧(yang)體(ti)的(de)體(ti)積(ji)越(yue)大(da),抑(yi)製(zhi)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。在(zai)體(ti)積(ji)一(yi)定(ding)時(shi),長(chang)而(er)細(xi)的(de)形(xing)狀(zhuang)比(bi)短(duan)而(er)粗(cu)的(de)抑(yi)製(zhi)效(xiao)果(guo)好(hao),內(nei)徑(jing)越(yue)小(xiao)抑(yi)製(zhi)效(xiao)果(guo)也(ye)越(yue)好(hao)。但(dan)在(zai)有(you)直(zhi)流(liu)或(huo)交(jiao)流(liu)偏(pian)流(liu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),還(hai)存(cun)在(zai)鐵(tie)氧(yang)體(ti)飽(bao)和(he)的(de)問(wen)題(ti),抑(yi)製(zhi)元(yuan)件(jian)橫(heng)截(jie)麵(mian)越(yue)大(da),越(yue)不(bu)易(yi)飽(bao)和(he),可(ke)承(cheng)受(shou)的(de)偏(pian)流(liu)越(yue)大(da)。
EMI吸收磁環/磁珠抑製差模幹擾時,通過它的電流值正比於其體積,兩者失調造成飽和,降低了元件性能;抑製共模幹擾時,將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環,有效信號為差模信號,EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響,而對於共模信號則會表現出較大的電感量。
磁(ci)環(huan)的(de)使(shi)用(yong)中(zhong)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)較(jiao)好(hao)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)讓(rang)穿(chuan)過(guo)的(de)磁(ci)環(huan)的(de)導(dao)線(xian)反(fan)複(fu)繞(rao)幾(ji)下(xia),以(yi)增(zeng)加(jia)電(dian)感(gan)量(liang)。可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)它(ta)對(dui)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)抑(yi)製(zhi)原(yuan)理(li),合(he)理(li)使(shi)用(yong)它(ta)的(de)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)。
鐵氧體抑製元件應當安裝在靠近幹擾源的地方。對於輸入/輸出電路,應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。
duitieyangticihuanhecizhugouchengdexishoulvboqi,chuleyingxuanyonggaocidaolvdeyouhaocailiaowai,haiyaozhuyitadeyingyongchanghe。tamenzaixianluzhongduigaopinchengfensuochengxiandedianzudayueshishizhijibaiΩ,因此它在高阻抗電路中的作用並不明顯,相反,在低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用將非常有效。
6. 磁珠功能原理
下圖顯示片狀鐵氧體磁珠的阻抗頻率特性的示例。所涉及的基本原理如下:隨sui著zhe頻pin率lv上shang升sheng,阻zu抗kang隨sui著zhe電dian感gan器qi的de增zeng加jia而er成cheng比bi例li增zeng加jia,因yin此ci通tong過guo在zai電dian路lu中zhong串chuan聯lian連lian接jie這zhe些xie磁ci珠zhu,它ta們men起qi到dao低di通tong濾lv波bo器qi的de作zuo用yong。對dui於yu常chang規gui電dian感gan器qi,阻zu抗kang(Z)值中的主要特征是電抗分量(X)。

另一方麵,由於片狀鐵氧體磁珠使用在高頻下具有高損耗的鐵氧體材料,因此高頻範圍內的主要特性是電阻分量(R)。電抗分量不伴有損耗,但電阻分量是。這意味著,與常規電感器相比,片狀鐵氧體磁珠具有更好的吸收噪聲能量的特性。
芯片鐵氧體磁珠通常通過阻抗值在100MHz的頻率下標準化。但是,可以使用具有相同阻抗值的多種產品。這是為了能夠選擇阻抗曲線的銳度。
下圖顯示了曲線變化的示例。BLM18AG601SN1和BLM18BD601SN1都是片狀鐵氧體磁珠,在100 MHz時阻抗值為600Ω,但BLM18BD601SN1具有更尖銳的阻抗曲線,而BLM18AG601SN1的曲線上升更為平緩。

對dui於yu阻zu抗kang曲qu線xian平ping緩huan上shang升sheng的de類lei型xing,阻zu抗kang在zai較jiao低di頻pin率lv水shui平ping開kai始shi增zeng加jia,因yin此ci可ke以yi在zai從cong極ji低di頻pin率lv到dao高gao頻pin率lv的de寬kuan頻pin帶dai上shang抑yi製zhi噪zao聲sheng。但dan是shi,如ru果guo信xin號hao頻pin率lv相xiang對dui較jiao高gao,則ze該gai頻pin率lv也ye可ke能neng衰shuai減jian。
xiangfan,duiyuzukangquxianjijushangshengdeleixing,zukangjinzaigaopinfanweineizengjia,yincijishishiyongjuyouxiangduigaopinlvdexinhao,yekeyizaibuyingxiangxinhaodeqingkuangxiayizhizaosheng。yinci,zaixuanzepianzhuangtieyangticizhushi,yaokaolvyizhizaoshengdexinhaopinlvshihenzhongyaode。
7. 磁珠用法

8. 磁珠應用案例

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