文体巨星88:铁氧体磁环 Ferrite Bead

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/09 04:16:26

铁氧体磁环 Ferrite Bead 
         电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作,导致设备功能紊乱、传输错误、还威胁着人类的健康与安全,危害非常大。因此降低电子设备的电磁干扰 (EMI) 已经是必须考虑的问题。        铁氧体磁环,又称电磁干扰抑制铁氧体磁环,简称吸收磁环, 磁珠.. 它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用。当高频信号通过铁氧体时,电磁能量以热能的形式耗散掉。一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。        磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性,一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。大家都知道,信号频率越高,越容易辐射出去(要买优质的电脑机箱也是要减小电磁泄漏),而一般的信号线都是没有屏蔽层的,那么这些信号线就成了很好的天线,接收周围环境中各种杂乱的高频信号,而这些信号叠加在本来传输的信号上,甚至会改变原来传输的有用信号。那么在磁环作用下,使正常有用的信号很好的通过,又能很好的抑制高频干扰信号的通过,而且成本低廉。 电磁干扰抑制铁氧体磁环注意事项: 1. 铁氧体磁环的效果与电路阻抗有关:     在一般铁氧体材料的产品手册中,并不给出铁氧体材料的插入损耗,而是给出铁氧体材料的阻抗,铁氧体材料的阻抗越大,滤波效果也越好。
2. 电流的影响:
 当穿过铁氧体的导线中流过较大的电流时,滤波器的低频插入损耗会变小,高频插入损耗变化不大。要避免这种情况发生,在电源线上使用时,可以将电源线与电源回流线同时穿过铁氧体。
3. 铁氧体材料的选择:
 根据要抑制干扰的频率不同,选择不同磁导率的铁氧体材料。铁氧体材料的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。
4. 铁氧体磁环尺寸的确定:
 磁环的内外径差越大,轴向越长,阻抗越大。但内径一定要包紧导线。因此,要获得大的衰减,在铁氧体磁环内径包紧导线的前提下,尽量使用体积较大的磁环。
5. 共模扼流圈的匝数:
 增加穿过磁环的匝数可以增加低频的阻抗,所以在很多应用中,通过绕更多的匝数,可以有效的提高阻抗,达到需要的效果。但是由于寄生电容增加,高频的阻抗会减小。当需要抑制的干扰频带较宽时,可在两个磁环上绕不同的匝数。
6. 电缆上铁氧体磁环的个数:
 增加电缆上铁氧体磁环的个数,可以增加低频的阻抗,但高频的阻抗会减小。这是因为寄生电容增加的缘故。
7. 铁氧体磁环的安装位置:
 一般尽量靠近干扰源。对于屏蔽机箱上的电缆,磁环尽量靠近机箱电缆的进出口。
8. 与电容式滤波连接器一起使用效果更好:
 由于铁氧体磁环的效果取决于电路的阻抗,电路的阻抗越低,则磁环的效果越明显。因此当原来的电缆两端安装了电容式滤波连接器时,其阻抗很低,磁环的效果更明显。    铁氧体磁芯的线圈在频率较低时,仍然是一个电感,对于这种单个电感构成的滤波电路而言,截止频率为:Fco=1/(2πRsL), Rs 是原电路阻抗与负载电路阻抗的串联值。 磁珠和电感的区别: 电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路,侧重于抑止传导性干扰;磁珠多用于信号回路,主要用于 EMI 方面。磁珠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,而电感是一种储能元件,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 50MHz。 
 磁环的选用: 磁环的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。因为磁环的单位是按照它在某一频率 产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁环的 DATASHEET 上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以 100MHz 为标准,比如 1000R@100MHz,意思就是在 100MHz  频率的时候磁环的阻抗相当于 600 欧姆。
以常用于电源滤波的 HH-1H3216-500 为例,其型号各字段含义依次为:
HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是 HB 系列;
1 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;
H 表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),
T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);
3216 封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;
500 阻抗(一般为100MHz时),50 ohm。
其产品参数主要有三项:
阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;
直流电阻 DC Resistance (m ohm): Maximum 20;
额定电流 Rated Current (mA): 2500.