一、铁氧体磁珠选型
通用型片式铁氧体磁珠是应用最为广泛的EMI抑制元件,一般根据生产厂家提供的数据和阻抗频率曲线选择使用。厂家通常提供阻抗、直流电阻、额定电流等数据和阻抗频率曲线。不同的磁珠,其阻抗Z随频率的上升趋势是不同的。
选择时要注意:在有用的信号频率范围内,阻抗应尽可能低,不致于造成信号衰减和畸变,而在需要抑制的EMI频率范围内,阻抗应尽可能高,能够有效抑制高频噪声。同时还要考虑直流电阻和额定电流大小。
如果超过额定电流使用,将会使磁珠接近饱和,磁导率下降,以致抑制高频噪声的效果明显减弱,这是不允许的。
设计中可以依据需要抑制的EMI信号的频率和强度,要求抑制的效果以及允许占用空间来选择合适的铁氧体磁珠,以保证对噪声进行更有效的抑制。
1)磁导率与最佳抑制频率范围有关,在有DC或低频AC电流的情况下,应尽量选用磁导率低的材料,以防止抑制性能的下降和饱和。
2)磁珠形状和尺寸对EMI信号的抑制有一定的影响,一般来说,磁珠的体积越大,抑制效果越好。在有DC或AC电流的情况下,磁珠的横截面积越大越不容易饱和。总之,在空间的允许范围内,选择尽量长、尽量厚和内孔尽量小的磁珠。
二、铁氧体磁珠的安装位置
在去耦电路中,为了进一步提高去耦电容的效果,可以在去耦电容的电源侧放置一个磁珠(电源先经过磁珠再到电容,磁珠和去耦电容组合可以看成一个低通滤波器。
铁氧体磁珠对高频电流呈较大的阻抗,所以阻止了电源向电路提供高频电流,增强了去耦电容的效果。选用的磁珠应该是专门用来电磁干扰抑制的铁氧体磁珠,这种磁珠在频率较高时,呈现电阻特性,不会引起额外的谐振。
需要注意的是铁氧体磁珠的位置,绝对不能放在去耦电容靠近IC的一侧,如果放置在靠近IC一侧,等于增加了电容输出电荷的阻抗,降低了去耦电容的效果。
三、铁氧体磁珠饱和
铁氧体磁珠是磁性材料,会因流过的电流过大而产生磁饱和,当流过的电流大于额定电流的20%会导致磁珠饱和,使磁导率下降,以致抑制高频噪声的效果明显下降,对于小信号滤波可以忽略电流,但是对于电源线或大功率信号滤波而言,必须要考虑峰值电流。
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