一文看懂磁珠特性

原创 单机片 2023-02-20 08:06

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1、磁珠的等效电路

磁珠可以等效为电感、电阻、电容三者并联然后再串联一个电阻,这些阻容感的值都非常小,如下图所示,图中的R2是固定阻值,L1、R2、C1三者并联和频率相关,也就是说他们的阻抗随着频率变化而变化。

下面以TDK品牌磁珠为例,型号:MMZ1005B121CT000,结合其基本参数详细说明一下磁珠的特性。磁珠主要分为两类,电源线用磁珠和信号线用磁珠,这款磁珠主要用在信号线上滤除EMI噪声。

刚才说了磁珠的等效阻容感的规格都很小,到底有多小呢,笔者查阅了官方规格书,如下:


2、磁珠的额定电流

此款磁珠额定电流为400mA,使用时一定不要超过最大值,做好余量设计,一般留三分之一余量,以防磁珠过热损坏。


3、磁珠的直流电阻

这个很好理解,和电感类似,有直流电阻,选型时根据自己需求选择合适阻值,比如电源线用磁珠尽量选择小直流电阻型号。


4、磁珠的频率特性

从官方规格书中截取了此款磁珠的频率特性曲线,如下:R代表阻抗实部,X代表阻抗虚部,Z代表阻抗模,注意这里是阻抗模,不是阻抗,表示的是虚部和实部矢量和的大小。当虚部较小的时候,矢量角很小,阻抗模和阻抗大小基本差不多,因为磁珠主要应用在谐振频率附近,这时候虚部很小,也就是矢量角小,此时阻抗模基本等于阻抗。

结合上面的等效电路中我们可以看出来,随着频率升高,X由正值逐渐变为负值,当X=0时,磁珠呈现纯电阻特性,此时处于谐振状态,阻抗最大,此时的频率称为谐振频率。当频率大于谐振频率时,X为负值,磁珠呈现容性。当频率小于谐振频率时,X为正值,磁珠呈现感性。这款磁珠的谐振频率在500Mh左右。

5、磁珠的选型

1)电源线用磁珠还是信号线用磁珠。电源线上应用的磁珠,期望是滤除所有EMI噪声,因此一般电源型号磁珠频率特性曲线比较平缓。信号线用磁珠只期望滤除特定频率噪声,因此信号线用磁珠频率特性曲线比较陡峭

2)根据抑噪声频率选择磁珠,使噪声频率在磁珠的谐振频率附近。

3)至于谐振时阻抗选择多大阻值,根据对噪声的衰减程度选择,大衰减就用大阻值,小衰减就用小阻值。

4)规格书中一般标称在100Mhz下的阻抗,此款磁珠100mHz下阻抗为120欧姆,但是这个100Mhz并不是谐振频率,此款磁珠的谐振频率在500MHz左右,一定要看频率曲线,不要搞错了。




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