【硬件深似海】磁珠选型规范

磁珠的全称 铁氧体磁珠滤波器(另一种是由非晶合金磁性材料制成的磁珠)，是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显着。铁氧体是磁珠的主要原料。铁氧体是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，其制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。磁珠具有较高的电阻率和磁导率，等同于电阻和电感串联，但电阻值和电感值随频率而变化。他比普通电感具有更好的高频滤波特性，在高频时具有阻力，因此可以在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。磁珠的电路符号不应画成电感。建议原理图标识和位号不同，读者可以轻松看到磁珠的使用。

一、 磁珠模型命名方法

磁珠型号一般由以下五部分组成：
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，X代表小。
第四部分:阻抗，1000MHz时阻抗
第五部分：包装方法，用字母表示
如果某种类型的磁珠命名如下
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：

需要指出的是，磁珠型号的命名方法因厂家而异，没有统一的标准。

二、磁珠的结构特点

铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展迅速的抗干扰组件，价格低廉，易用，具有显著的高频噪声过滤效果。只要电路中的导线通过(我用的都像普通电阻，导线已经通过并粘合，也有表面贴装的形式)。当导线中的电流通过时，铁氧体对低频电流几乎没有阻抗，对高频电流的衰减会更大。高频电流以热量的形式分布，其等效电路是一个电感和一个电阻串联，两个组件的值与磁珠的长度成比例。磁珠种类繁多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠阻抗与频率关系的曲线。有些磁珠上有多个孔，通过导线可以增加组件阻抗（通过磁珠次数的平方米），但高频时增加的抑制噪声能力不能像预期的那么多，最好多串联几个磁珠

铁氧体是一种磁性材料，由于电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，并注意其散热措施。铁氧体磁珠不仅可以用来过滤电源电路中的高频噪声（直流和交流输出），还可以用于其他电路，其体积可以很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有高频高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，因此可以在这种情况下发挥磁珠的作用。铁氧体磁珠也广泛应用于信号电缆的噪声过滤。

三、磁珠单位

磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，我们应该特别注意这一点。因为磁珠的单位是根据其在一定频率下产生的阻抗来标称的，阻抗单位也是欧姆。DATASHEET 频率和阻抗的特征曲线图一般为100MHz以600为标准R@100MHz，意思就是在100MHz 磁珠的阻抗相当于600欧姆。

四、磁珠器的主要特性参数

1、直流电阻DCResistance(mohm)：当直流电流通过磁珠时，磁珠呈现的电阻值。
2、额定电流RatedCurrent(mA)：表示磁珠正常工作时的最大允许电流。
3、阻抗[Z]@100MHz(ohm)：这里指的是交流阻抗。
4.阻抗-频率特性:描述阻抗值随频率变化的曲线。
5.电阻-频率特性:描述电阻值随频率变化的曲线
感抗-频率特征：描述感抗随频率变化的曲线。
下图为制造商磁珠特性参数和频率特性曲线：

5.磁珠的分类和选择

根据磁珠的应用普通型、大电流型、尖峰型等。
普通型:电流不太大的普通型磁珠(一般小于6000)mA），在没有特殊要求的情况下，其直流电阻一般为零欧姆。能有效抑制和吸收电子设备的电磁干扰和射频干扰。其阻抗范围一般在几欧元到几千欧元之间。
大电流类型：该类型的磁珠应用于需要大电流的场合。由于其应用于大电流，其直流电阻必须非常小，大约小于普通磁珠的数量级，其阻抗值一般较小。
尖峰型：该型号的磁珠特性是在一定频率区域内，其阻抗急剧上升，从而在特定频率区域内获得较高的衰减效果，不影响信号。
(二)磁珠选型
磁珠主要用于EMI差模噪声抑制，其直流阻抗很小，但高频阻抗较高，一般称为600R是指100MHZ 测试频率下的阻抗值。磁珠的选择应考虑两个方面：
一是电路噪声干扰，
二是需要通过的电流大小。
我们应该大致了解噪声的频率和强度。不同磁珠的频率阻抗曲线不同，应选择噪声中心频率较高的磁珠阻抗曲线。噪声干扰较大的应选择阻抗较高的，但阻抗越高越好，因为阻抗越高DCR对有用信号的衰减越高。但一般没有明确的计算和选择标准，主要取决于实际使用效果，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。
比如对于3.3V、300mA电源，要求3.3V不能低于3.0V，然后磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R，这种情况通常选择0.5R，防止参数漂移。对于噪声抑制能力，如果要求为100MHZ的、300mVpp磁珠后的噪音达到50mVpp假设负载为45欧姆，则应选择225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠, 225R是怎么算出来的？
(45ohm/50mV)*250mV=225ohm
首先，你应该知道你想要过滤的噪音频段，然后选择一个在频段中选择合适的阻抗（实际上可以通过模拟得到多少，模拟模型可以向制造商要求）。第二步是确定电路通过的最大电流。确定电路通过的电流也意味着您应该选择多少额定电流的磁珠，然后确定磁珠DCR(直流阻抗)，允许的磁珠可以根据后一级电路电压的供电范围计算DCR的范围。可根据情况选择封装。可根据情况选择封装。但需要注意的是，磁珠的阻抗在加电压后与规格书上有所不同。

要正确的选择磁珠，必须注意以下几点：
1.不必要信号的频率范围是多少；
2.谁是噪声源；
3.噪声衰减需要多少；
4.环境条件(温度、直流电压、结构强度)；
5.电路和负载阻抗是多少？

六、磁珠的作用

磁珠的形状类似于电感，其主要功能只是受到电源和信号噪声的干扰。

阻抗由电感的感抗组成。R 很小。磁芯磁导率高，电感大， L 电磁干扰被反射和抑制，此时磁芯损耗较小。整个设备损耗低，损耗高Q 特性电感。这种电感容易引起谐振。因此，在低频段使用铁氧体磁珠后，有时会出现干扰增强。

在高频段，阻抗由电阻成分组成。随着频率的增加，磁芯的磁导率降低，导致电感和感抗成分的电感减少。此时，磁芯损耗增加，电阻成分增加，导致总阻抗增加。当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转化为热能。

**铁氧体磁珠广泛应用于印刷电路板，如印刷板电源线入口端套。( 大磁环) ，就可以滤除高频干扰。**铁氧磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰。它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

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，侧重于抑制传导性干扰；磁珠多用于信号回路，主要用于EMI( 电磁兼容) 方面。磁珠用来吸收超高频信号，例如在一些RF电路、PLL 、振荡电路、含超高频存储器电路等。都需要在电源输入部分加磁珠。

七、磁珠的降额

磁性器件降额标准

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