磁珠的原理及选型

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，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路(DDRSDRAM，RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠。那么磁珠是如何工作的？又该如何选择？下面一起来看看：

1.原理

磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。

因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制，并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小 但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

2.型号命名方法

磁珠的型号一般由下列五部分组成:

第一部分：类别，多用字母表示.

第二部分：尺寸，用数字表示(英制)

第三部分：材料，用字母表示，其中X代表小型。

第四部分：阻抗，100MHz 时阻抗

第五部分：包装方式，用字母表示

如某型号磁珠命名如下

铁氧叠层片式磁珠(普通型)

Ferrite chip beads

尺寸：1005 (0402)1608(0603)2012(0805)

产品规格命名方法：

 

产品规格命名

应指出的是，目前磁珠型号命名方法各生产厂有所不同，尚无统一的标准。

3.选型

磁珠主要用于 EMI 差模噪声抑制，他的直流阻抗很小，在高频下却有较高阻抗，一般说的 600R 是指100MHZ 测试频率下的阻抗值。选择磁珠应考虑两方面：一是电路中噪声干扰的情况，二是需要通过的电流大小。要大概了解噪声的频率、强度，不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的，要选在噪声中心频率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的，但并不是阻抗越高越好，因为阻抗越高 DCR 也越高，对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准，主要看实际使用的效果，120R-600R之间都很常用。然后要看通过电流大小，如果用在电源线部分则要选额定电流较大的型号，用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。磁珠的选择要根据实际情况来进行。

选择注意事项

1.不需要的信号的频率范围为多少;

2.噪声源是谁;

3.需要多大的噪声衰减;

4.环境条件是什么(温度，直流电压，结构强度);

5.电路和负载阻抗是多少;

6.是否有空间在pcb板上放置磁珠。

本文总结了磁珠的工作原理、型号命名方法、选型以及选择注意事项。磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加元件阻抗(穿过磁珠次数的平方)，不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。

　　审核编辑：汤梓红