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一、 磁珠的原理

磁珠的重要 质料 为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格布局 的亚铁磁性子 料 。铁氧体质料 为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机器 性能与陶瓷相似 ，颜色为灰玄色 。电磁干扰滤波器中常常 利用 的一类磁芯就是铁氧体质料 ，很多 厂商都提供专门用于电磁干扰克制 的铁氧体质料 。这种质料 的特点是高频斲丧 非常大，具有很高的导磁率 ，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的环境 下产生的电容最小 。对于克制 电磁干扰用的铁氧体，最紧张 的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表现 为复数，实数部分 构成电感 ，虚数部分 代表斲丧 ，随着频率的增长 而增长 。因此，它的等效电路为由电感L和电阻R构成 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情势 上是随着频率的升高而增长 ，但是在差别 频率时其机理是完全差别 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起重要 作用，电磁干扰被反射而受到克制 ，而且 这时磁芯的斲丧 较小 ，整个器件是一个低斲丧 、高Q特性的电感，这种电感轻易 造成谐振因此在低频段，偶然 大概 出现利用 铁氧体磁珠后干扰加强 的征象 。

在高频段 ，阻抗由电阻因素 构成，随着频率升高，磁芯的磁导率低落 ，导致电感的电感量减小，感抗因素 减小 。但是，这时磁芯的斲丧 增长 ，电阻因素 增长 ，导致总的阻抗增长 ，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸取 并转换成热能的情势 耗散掉。

铁氧体克制 元件广泛应用于印制电路板 、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体克制 元件 ，就可以滤除高频干扰 。铁氧体磁环或磁珠专用于克制 信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸取 静电放电脉冲干扰的本领 。

两个元件的数值巨细 与磁珠的长度成正比，而且磁珠的长度对克制 结果 有显着 影响 ，磁珠长度越长克制 结果 越好。

二、 磁珠的布局 特点

当导线中电流穿过期 ，铁氧体对低频电流险些 没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在此中 以热量情势 散发 ，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例 。磁珠种类很多 ，制造商应提供技能 指标阐明 ，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，用导线穿过可增长 组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不外 在高频时所增长 的克制 噪声本领 不大概 如预期的多 ，而用多串联几个磁珠的办法会好些。

铁氧体是磁性子 料 ，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧降落 。大电流滤波应采取 布局 上专门计划 的磁珠，还要留意 其散热步伐 。铁氧体磁珠不但 可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交换 输出） ，还可广泛应用于别的 电路，其体积可以做得很小。特别 是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波 ，也是电路高频辐射的重要 根源，以是 可在这种场合 发挥磁珠的作用 。铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。

三 、 磁珠器重要 特性参数

1、直流电阻DCResistance(mohm)：直流电流畅 过此磁珠时，此磁珠所出现 的电阻值。

2、额定电流RatedCurrent(mA)：表现 磁珠正常工作时的最大答应 电流 。

3 、阻抗[Z]@100MHz(ohm)：这里所指的是交换 阻抗。

4、阻抗－频率特性：形貌 阻抗值随频率变革 的曲线。

5、电阻－频率特性：形貌 电阻值随频率变革 的曲线

6 、感抗－频率特性：形貌 感抗随频率变革 的曲线 。

下图为某厂家磁珠特性参数及频率特性曲线：

四、 磁珠和电感的区别

电感是储能元件 ，而磁珠是能量转换（斲丧 ）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，重要 用于EMI方面。磁珠用来吸取 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）都必要 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高出 50MHz。

1.片式电感：在电子装备 的PCB板电路中会大量利用 感性元件和EMI滤波器元件 。这些元件包罗 片式电感和片式磁珠 ，以下就这两种器件的特点举行 形貌 并分析他们的平凡 应用场合 以及特别 应用场合 。外貌 贴装元件的长处 在于小的封装尺寸和可以或许 满意 实际 空间的要求。除了阻抗值，载流本领 以及其他雷同 物理特性差别 外，通孔接插件和外貌 贴装器件的其他性能特点根本 雷同 。在必要 利用 片式电感的场合 ，要求电感实现以下两个根本 功能：电路谐振和扼流电抗。谐振电路包罗 谐振发生电路，振荡电路，时钟电路 ，脉冲电路，波形发生电路等等。谐振电路还包罗 高Q带通滤波器电路 。要使电路产生谐振，必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端 存在寄生电容 ，这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相称 于电容介质而产生的。在谐振电路中，电感必须具有高Q，窄的电感毛病 ，稳固 的温度系数，才华 到达 谐振电路窄带，低的频率温度漂移的要求 。高Q电路具有锋利 的谐振峰值。窄的电感偏置包管 谐振频率毛病 只管 小。稳固 的温度系数包管 谐振频率具有稳固 的温度变革 特性 。标准 的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差别 仅仅在于封装不一样。电感布局 包罗 介质质料 （通常为氧化铝陶瓷质料 ）上绕制线圈，大概 空心线圈以及铁磁性子 料 上绕制线圈。在功率应用场合 ，作为扼流圈利用 时，电感的重要 参数是直流电阻（DCR）,额定电流，和低Q值。当作 为滤波器利用 时 ，盼望 宽的带宽特性，因此，并不必要 电感的高Q特性 。低的DCR可以包管 最小的电压降 ，DCR界说 为元件在没有交换 信号下的直流电阻。

2.片式磁珠：片式磁珠的功能重要 是消除存在于传输线布局 （PCB电路）中的RF噪声,RF能量是叠加在直传播 输电平上的交换 正弦波因素 ，直流因素 是必要 的有效 信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。要消除这些不必要 的信号能量，利用 片式磁珠扮演 高频电阻的脚色 （衰减器） ，该器件答应 直流信号通过，而滤除交换 信号 。通常高频信号为30MHz以上，然而 ，低频信号也会受到片式磁珠的影响。

片式磁珠由软磁铁氧体质料 构成 ，构成高体积电阻率的独石布局 。涡流斲丧 同铁氧体质料 的电阻率成反比 。涡流斲丧 随信号频率的平方成正比。利用 片式磁珠的长处 ：

小型化和轻量化。在射频噪声频率范围内具有高阻抗，消除传输线中的电磁干扰 。闭合磁路布局 ，更好地消除信号的串绕。极好的磁屏蔽布局 。低落 直流电阻 ，以免对有效 信号产生过大的衰减 。

明显 的高频特性和阻抗特性（更好的消除RF能量）。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效 的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。要精确 的选择磁珠，必须留意 以下几点：不必要 的信号的频率范围为多少 。噪声源是谁。必要 多大的噪声衰减。环境 条件是什么（温度，直流电压 ，布局 强度） 。电路和负载阻抗是多少。是否有空间在PCB板上放置磁珠。前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判定 。在阻抗曲线中三条曲线都非常紧张 ，即电阻，感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL2+:=fL来形貌 。典范 的阻抗曲线可拜见 磁珠的DATASHEET 。

通过这一曲线 ，选择在盼望 衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减只管 小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，别的 ，假如 工作温升过高，大概 外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到倒霉 的影响。

利用 片式磁珠和片式电感的缘故起因 ：是利用 片式磁珠还是 片式电感重要 还在于应用 。在谐振电路中必要 利用 片式电感。而必要 消除不必要 的EMI噪声时 ，利用 片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合 ：片式电感：射频（RF）和无线通讯，信息技能 装备 ，雷达检波器，汽车电子 ，蜂窝电话，寻呼机，音频装备 ，PDAs（个人数字助理），无线遥控体系 以及低压供电模块等。片式磁珠：时钟发生电路，模仿 电路和数字电路之间的滤波 ，I/O输入/输出内部毗连 器（比如 串口，并口，键盘 ，鼠标，长途 电信，本地 局域网） ，射频（RF）电路和易受干扰的逻辑装备 之间，供电电路中滤除高频传导干扰，盘算 机，打印机 ，录像机（VCRS）,电视体系 和手提电话中的EMI噪声抑止 。

五 、 磁珠的选用

1. 磁珠的单位 是欧姆，而不是亨特，这一点要特别 留意 。由于 磁珠的单位 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。磁珠的DATASHEET上一样平常 会提供频率和阻抗的特性曲线图，一样平常 以100MHz为标准 ，比如 1000R@100MHz ，意思就是在100MHz频率的时间 磁珠的阻抗相称 于600欧姆 。

2. 平凡 滤波器是由无斲丧 的电抗元件构成的，它在线路中的作用是将阻带频率反射复书 号源，以是 这类滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时 ，就会有一部分 能量被反射复书 号源，造成干扰电平的加强 。为办理 这一弊病，可在滤波器的进线上利用 铁氧体磁环或磁珠套 ，利用 滋环或磁珠对高频信号的涡流斲丧 ，把高频因素 转化为热斲丧 。因此磁环和磁珠实际 上对高频因素 起吸取 作用，以是 偶然 也称之为吸取 滤波器。

差别 的铁氧体克制 元件，有差别 的最佳克制 频率范围。通常磁导率越高 ，克制 的频率就越低 。别的 ，铁氧体的体积越大，克制 结果 越好。在体积肯定 时 ，长而细的外形 比短而粗的克制 结果 好，内径越小克制 结果 也越好。但在有直流或交换 偏流的环境 下，还存在铁氧体饱和的题目 ，克制 元件横截面越大，越不易饱和，可遭受 的偏流越大 。

EMI吸取 磁环/磁珠克制 差模干扰时 ，通过它的电流值正比于其体积，两者失调造成饱和，低落 了元件性能；克制 共模干扰时 ，将电源的两根线（正负）同时穿过一个磁环，有效 信号为差模信号，EMI吸取 磁环/磁珠对其没有任何影响，而对于共模信号则会表现 出较大的电感量。磁环的利用 中尚有 一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下 ，以增长 电感量。可以根据它对电磁干扰的克制 原理，公道 利用 它的克制 作用。

铁氧体克制 元件应当安装在靠近干扰源的地方 。对于输入／输出电路，应只管 靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸取 滤波器 ，除了应选用高磁导率的有耗质料 外，还要留意 它的应用场合 。它们在线路中对高频因素 所出现 的电阻约莫 是十至几百Ω，因此它在高阻抗电路中的作用并不显着 ，相反，在低阻抗电路（如功率分配、电源或射频电路）中利用 将非常有效 。

六、 结论

由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频险些 无拦阻 地通过，故在EMI控制中得到了广泛地应用。用于EMI吸取 的磁环/磁珠可制成各种的外形 ，广泛应用于各种场合 。如在PCB板上，可加在DC/DC模块 、数据线、电源线等处 。它吸取 地点 线路上高频干扰信号，但却不会在体系 中产生新的零顶点 ，不会粉碎 体系 的稳固 性。它与电源滤波器共同 利用 ，可很好的增补 滤波器高频端性能的不敷 ，改善体系 中滤波特性。

磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联 ，但电阻值和电感值都随频率变革 。他比平凡 的电感有更好的高频滤波特性，在高频时出现 阻性，以是 能在相称 宽的频率范围内保持较高的阻抗 ，从而进步 调频滤波结果 。

作为电源滤波，可以利用 电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出利用 的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理雷同 的 ，只是频率特性差别 罢了 。

磁珠由氧磁体构成 ，电感由磁心和线圈构成 ，磁珠把交换 信号转化为热能 ，电感把交换 存储起来，迟钝 的开释 出去。

磁珠对高频信号才有较大拦阻 作用，一样平常 规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。

铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是如今 应用发展很快的一种抗干扰组件 ，便宜 、易用，滤除高频噪声结果 显着。

在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象平凡 电阻边幅 的，导线已穿过并胶合，也有外貌 贴装的情势 ，但很少见到卖的） 。当导线中电流穿过期 ，铁氧体对低频电流险些 没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在此中 以热量情势 散发 ，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多 ，制造商应提供技能 指标阐明 ，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，用导线穿过可增长 组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不外 在高频时所增长 的克制 噪声本领 不大概 如预期的多 ，而用多串联几个磁珠的办法会好些。

铁氧体是磁性子 料 ，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧降落 。大电流滤波应采取 布局 上专门计划 的磁珠 ，还要留意 其散热步伐 。

铁氧体磁珠不但 可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交换 输出），还可广泛应用于别的 电路，其体积可以做得很小。特别 是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波 ，也是电路高频辐射的重要 根源，以是 可在这种场合 发挥磁珠的作用。

铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除 。

以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例，其型号各字段寄义 依次为：

HH 是其一个系列 ，重要 用于电源滤波，用于信号线是HB系列；

1 表现 一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；

H 表现 构成 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（一样平常 为100MHz时） ，50 ohm。

其产物 参数重要 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.

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