EMC缓解：铁氧体磁珠的更细点

缓解电磁兼容性 （EMC） 问题可能是一项复杂而艰巨的任务。到目前为止，在本博客中，我们已经介绍了使用两种常见组件的EMC缓解技术：电阻器和电感器。现在让我们考虑一下铁氧体磁珠的作用，以及如何使用它们来提高EMC性能，从而使您的设计符合EMC标准和法规。

什么是铁氧体磁珠，它们有什么作用？

铁氧体磁珠是EMC中广泛使用的无源元件，通过吸收和反射高频噪声并将一些能量作为热量消散来抑制高频噪声。

如果使用得当，铁氧体磁珠可以选择性地衰减信号的高频方面，而不会影响更重要的低频元件。如果使用不当，铁氧体磁珠可能会引发一些有害问题，例如反射和振铃增加，从而导致数据完整性和电磁干扰（EMI）问题。

因此，这个小组件可以在系统设计中产生很大的影响。请继续阅读，了解如何使铁氧体在噪声抑制和EMC缓解方面发挥作用。

C 使用正确的铁氧体磁珠以缓解 EMC

在为特定的EMC应用选择合适的铁氧体磁珠时，需要考虑许多因素。在这里，我们将帮助您揭开铁氧体磁珠的一些特性，以确保为您的设计提供最佳的噪声抑制。

确定噪声频率（或频带）。

确定所需的噪声衰减。

选择能够处理所需电流而不饱和的磁珠。

考虑直流电阻。

1. 确定噪声频率（或频段）

需要抑制的噪声频率是选择铁氧体磁珠的关键因素。铁氧体磁珠在抑制高频噪声方面最有效，通常在几十兆赫兹到几千兆赫兹的范围内。低频噪声可能需要其他EMC元件，例如电感器。

为了为噪声频率选择正确的铁氧体，我们必须首先确定交越频率。交越频率是电阻大于电抗的点。换句话说，铁氧体磁珠的交越频率是其阻抗从低频下的主要无功（感性）变为高频下主要电阻性的频率。如图 1 所示。该频率取决于铁氧体磁珠的物理特性，例如其尺寸、形状和材料成分。

如果您希望减轻的噪声频率小于交越频率，则磁珠是电感性的，这可能会导致电路中的反射和振铃，并可能导致EMI问题。当噪声频率大于交越频率时，磁珠是电阻性的。在这种情况下，RF能量以热量的形式消散并成功从电路中移除。

图1.显示交越频率的村田制作所BLM15HD182SN1的阻抗曲线[1]

2. 确定所需的噪声衰减

搜索铁氧体磁珠时，您通常会看到制造商仅指定100Mhz的阻抗。然而，这只是故事的一部分。在图2中，两款器件的额定阻抗为100 MHz = 1800 Ω，但它们的阻抗曲线截然不同，允许在不同频率下产生不同程度的衰减。因此，为了充分了解铁氧体磁珠是否能提供所需的衰减，查看阻抗曲线非常重要。这增加了寻找合适铁氧体的研究时间，但值得付出努力！

图2.具有相同阻抗 @100 MHz 的设备的不同阻抗曲线 [2]

3. 选择直流饱和度

当铁氧体磁珠暴露在高直流电压下时，它会使铁氧体材料的磁性过载，因此无法吸收更多的能量，这种故障称为直流饱和。此时，铁氧体磁珠的阻抗下降到非常低的值，并且不再有效地衰减噪声。

制造商通常显示0 mA直流偏置的阻抗曲线。如图3所示，随着直流偏置的增加，曲线在抑制噪声方面变得不那么有效。

图3.TDK MPZ1608S101A磁珠的直流偏置电流的影响

铁氧体磁珠通常额定最大电流，但即使低于此最大电流，铁氧体磁珠也会饱和。这就是为什么根据经验，我通常使用铁氧体磁珠，其中指定的最大电流大于走线中最高电流的两倍，以避免饱和。

4. 考虑直流电阻

铁氧体磁珠的直流电阻是施加直流电压时磁珠的电阻。它通常非常低，范围从几毫欧到几欧姆，但并非微不足道！

以电源为例。通过铁氧体滤除高电流可能会导致压降，这对于低压应用来说可能很重要。让我们看一个特定的铁氧体磁珠，以更好地理解这一点。BLM15HD182SN1的典型电阻为2.2欧姆，最大直流电流为200mA。因此，使用上述经验法则，在100mA的应用中，这可能导致高达220mV的显着下降。

同样，直流电阻很少如此重要，但最佳做法始终是检查。

审核编辑：郭婷