磁珠

磁珠在成品电路板上的作用，我们会看到一些导线或元件的引脚上有黑色的小磁环，这就是本文要介绍的磁珠。磁珠全称为铁氧体磁珠滤波器(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，具有显著的高频噪声过滤效果。   铁氧体材料的特点是高频损耗大，导磁率高，使电感线圈绕组在高频高电阻下产生的电容大化。当磁珠中的电流通过时，铁氧体对低频电流几乎没有阻抗，对高频电流的衰减较大。磁导率是抑制电磁干扰的最重要的性能参数μ饱和磁通密度Bs。它的等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个元件的值都与磁珠的长度成比例。当导线穿过铁氧体磁芯时，电感阻抗随频率的增加而增加。高频电流以热量的形式分布。   在低频段，阻抗由电感的感抗组成。低频低频时非常小，磁芯的磁导率较高，因此电感较大，L电磁干扰被反射抑制，此时磁芯损耗较小。整个设备是一种低损耗、高Q特性的电感。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，导致电感的电感减少，当磁芯损耗增加，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，如在印刷板的电源线入口端套上磁珠(大磁环)，可滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专门用于抑制信号线和电源线上的高频干扰和尖峰干扰，也能吸收静电放电脉冲干扰。   电感是储能元件，磁珠是能量转换(消耗)装置。电感主要用于电源滤波电路，主要用于抑制传导干扰；磁珠主要用于信号电路，主要用于EMI(电磁兼容)方面。例如，在某些情况下，磁珠被用来吸收超高频信号RF电路、PLL、振荡电路，包括超高频存储电路，都需要在电源输入部分添加磁珠。   根据其在一定频率下产生的阻抗，磁珠的单位是欧姆。磁珠数据参数表(DATASHEET）一般来说，频率和阻抗的特征曲线图通常是100MHz以600为标准R@100MHz，意思就是在100MHz磁珠在频率上的阻抗相当于600欧姆。    例如，磁珠参数为120Ω，25％，3A,1206是指频率1OOMHz阻抗值为1200，允许误差为：±25%，允许通过的标称最大电流为3A；1206是外形尺寸，EIAl206(英制:英寸)相当于JIS／IEC3216(国际单位制:毫米)，即3.2mm、宽1．6mm。磁环和磁珠吸收高频成分，又称吸收滤波器。   普通滤波器由无损电抗元件组成，又称反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时，部分能量会反射回信号源，导致干扰电平增强。为了解决这一缺点，铁氧体磁环或磁珠可以用于滤波器的进线，并利用它们对高频信号的涡流损失将高频威分转化为热损失。   磁珠抑制开关噪声属于主动抑制型。噪声滤波器通常只能吸收已发生的噪声，属于被动抑制型。磁珠可抑制开关噪声的产生，属于主动抑制型。磁珠可广泛用于高频开关电源、录像机、电子测量仪器、以及各种对噪声要求非常严格的电路中。不同的铁氧体抑制元件有不同的最佳抑制频率。磁导率越高，抑制频率越低。此外，铁氧体积越大，抑制效果越好。体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小，抑制效果越好。然而，在直流或交流偏流的情况下，仍然存在铁氧体饱和的问题。抑制元件横截面越大，饱和的可承受性越大。 

差模电感和共模电感

共模电感，又称共模扼流圈。差模电感，又称差模扼流圈。共模扼流圈可传输差模信号，可通过直流和低频差模信号，高频共模噪声阻抗大，起阻抗作用，可用于抑制共模电流骚扰。共模扼流圈工作原理及插入损耗特性（或称阻抗特性） 共模电感扼流圈是开关电源、变频器UPS电源等设备的重要组成部分。其工作原理：当工作电流流过两个相反的线圈时，产生两个相互抵消的磁场 H1、H2.此时，工作电流主要受到线圈欧姆电阻和工作频率下可忽略的小泄漏电感的阻尼。当干扰信号流过线圈时，线圈呈现高阻抗，产生强阻尼效果，达到衰减干扰信号的效果。 通过干扰频谱下的阻抗特性来衡量共模扼流圈的插入损耗特性。当频率范围为0时.01~1MHZ阻抗主要取决于线圈电感L。频率范围为1~10MHZ阻抗主要取决于绕组电容的分布CK。频率范围为>10MHZ当阻抗与绕组电容、主电路电感、泄漏电感和磁芯铁损伤和铜损伤组成的并联电路相关时（ZS等效阻抗)。   对于理想的电感模型，当线圈绕过时，所有磁通都集中在线圈的中心。但通常情况下环形线圈不会绕满一周，或绕制不紧密，这样会引起磁通的泄漏。共模电感有两个绕组，间隙相当大，会产生磁通泄漏，形成差模电感。因此，共模电感一般具有一定的差模干扰衰减能力。（所以，设计的时候，只加入了共模电感，而利用共模电感较大的漏感作为差模电感，便没有必要加入额外的器件作为差模电感。）在滤波器的设计中，我们也可以使用漏感。例如，在普通滤波器中，只安装共模电感，利用共模电感的泄漏产生适量的差模电感，抑制差模电流。有时，为了达到更好的滤波效果，需要人为增加共模扼流圈的漏电感，增加差模电感。   

大电容并联小电容

由介质隔开的两个导体构成电容。作为电路元件的电容器一般只考虑其电容量值(标称值)，在理论上也只按电容量来处理（低频时）。但实际上，电容器的等效电路如下图所示(a)所示。其中，电阻Rc极间绝缘电阻间介质的非理想(非完全绝缘)，极间绝缘电阻； 电感Lc小容量电容器的引线电感也是分布电感的重要组成部分    大电容由于容量大，体积一般较大，导致大电容分布电感较大(也称为等效串联电感，英文简称ESL），电感阻抗高频信号（jwL）是很大的，因此，大电容器的高频特性不好；相反，小容量电容器（贴片电容器）体积很小，所以等效分布电感很小，所以可以理解小容量电容器具有良好的高频特性，但由于电容量小，阻抗低频信号，所以，如果我们能使低频、高频信号通过良好，可以使用大电容器和小电容器。过滤高频的常用小电容器为0.1uF(104)当频率较高时，瓷片电容器也可以并联较小的电容器，如几个pF,几百pF。在数字电路中，每个芯片的电源引脚通常与104的电容导地并联（过滤高频干扰，提高电源稳定性，芯片位置越近越好）   在实际工程中，元件不是理想的元件，所以电感不一定是电感。(参考放置去耦电容时，如果离开关较远，电容很可能会表现出感性，适得其反)。具体情况也需要时间和经验的积累。