EMC磁珠的特性是什么,其選用原則有哪些?
磁珠(Ferritebead)的等效電路是一個(gè)DCR電阻串聯(lián)一個(gè)電感并聯(lián)一個(gè)電容和一個(gè)電阻。DCR是一個(gè)恒定值,但后面三個(gè)元件都是頻率的函數(shù),也就是說它們的感抗,容抗和阻抗會(huì)隨著頻率的變化而變化,當(dāng)然它們阻值,感值和容值都非常小。
從等效電路中可以看到,當(dāng)頻率低于fL(LC諧振頻率)時(shí),磁珠呈現(xiàn)電感特性;當(dāng)頻率等于fL時(shí),磁珠是一個(gè)純電阻,此時(shí)磁珠的阻抗(impedance)大;當(dāng)頻率高于諧振頻率點(diǎn)fL時(shí),磁珠則呈現(xiàn)電容特性。
EMI選用磁珠的原則就是磁珠的阻抗在EMI噪聲頻率處大。比如如果EMI噪聲的值在200MHz,那你選擇的時(shí)候就要看磁珠的特性曲線,其阻抗值應(yīng)該在200MHz左右。
磁珠的峰值點(diǎn)出現(xiàn)在1GHz左右。在峰點(diǎn)時(shí),阻抗(Z)曲線的值與電阻(R)的相等。也就是說這個(gè)磁珠在1GHz時(shí),是個(gè)純電阻,而且阻抗值大。
EMC磁珠到底是什么特性?
兩個(gè)不同曲線特征的磁珠A和磁珠B應(yīng)用于信號(hào)線時(shí)的情況。
磁珠A和磁珠B的阻抗峰值都在100MHz和200MHz之間,但磁珠A阻抗頻率曲線比較平坦,磁珠B則比較陡峭。
我們將兩個(gè)磁珠分別放在如下的20MHz的信號(hào)線上,看看對(duì)信號(hào)輸出會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響。
用示波器分別量測(cè)磁珠輸出端的波形圖
從輸出波形來看,磁珠B的輸出波形失真要明顯小于磁珠A。
原因是磁珠B的阻抗頻率波形比較陡峭,其阻抗在200MHz時(shí)較高,只對(duì)200MHz附近的信號(hào)的衰減較大,但對(duì)頻譜很寬的方波波形影響較小。而磁珠A的阻抗頻率特性比較平坦,其對(duì)信號(hào)的衰減頻譜也比較寬,因此對(duì)方波的波形影響也較大。
以下三種情況對(duì)應(yīng)的EMI測(cè)試結(jié)果。結(jié)果是磁珠A和磁珠B都會(huì)對(duì)EMI噪聲產(chǎn)生很大的衰減。磁珠A在整個(gè)EMI頻譜范圍內(nèi)的衰減要稍好于磁珠B。
因此,在具體選用磁珠時(shí),阻抗頻率特性平坦型的磁珠A比較適合應(yīng)用于電源線,而頻率特性比較陡峭的磁珠B則較適合應(yīng)用于信號(hào)線。磁珠B在應(yīng)用于信號(hào)線時(shí),可以在盡量保持信號(hào)完整性的情況下,盡可能只對(duì)EMI頻率附近的噪聲產(chǎn)生最大的衰減。
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