PCB设计时你真的知道如何选择磁珠吗？

PCB设计时你真的知道如何选择磁珠吗？

PCB设计中到底使用贴片磁珠还是贴片电感主要取决于应用场景。例如，谐振电路中需要贴片电感；在消除不需要的EMI噪声时，使用SMD磁珠是最佳选择。

1、特别要注意的是，磁珠的单位是欧姆，而不是亨特。因为磁珠的单位是根据一定频率下产生的阻抗来标称的，所以阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET一般会提供频率和阻抗的特性曲线。标准是100MHz，比如1000R 100MHz，就是说磁珠的阻抗在100MHz时相当于600欧姆。

2、普通滤波器由无损电抗元件组成。它们在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源。因此，此类滤光片也称为反射滤光片。当反射滤波器与信号源的阻抗不匹配时，部分能量会反射回信号源，造成干扰电平的增强。为了解决这个问题，可以在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套，利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗，将高频成分转化为热损耗。因此，磁环和磁珠实际上吸收高频成分，因此有时也称为吸收滤波器。

不同的铁氧体抑制元件具有不同的最佳抑制频率范围。一般来说，磁导率越高，抑制频率越低。另外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。网上有研究发现，当体积一定时，长而细的形状比短而粗的形状具有更好的抑制效果，并且内径越小，抑制效果越好。然而，在直流或交流偏压的情况下，也存在铁氧体饱和的问题。抑制元件的截面越大，越不易饱和，可容忍的偏压也越大。 EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时，通过其的电流值与其体积成正比，两者错位导致饱和，降低元件性能；抑制共模干扰时，将电源的两根线（正负）同时穿过磁环。有效信号是差模信号。EMI吸收磁环/磁珠对其没有影响，但对于共模信号会表现出较大的电感。磁环更好的使用方法是反复缠绕磁环的导体以增加电感。可根据抑制电磁干扰的原理合理使用。

铁氧体抑制元件应安装在靠近干扰源的位置。输入输出电路应尽量靠近屏蔽壳的进、出口。 对于铁氧体磁环和磁珠组成的吸收滤波器，除了选择磁导率高的有损材料外，还应注意其应用。 它们对电路中高频成分的阻值约为十几到几百Ω，因此它在高阻抗电路中的作用并不明显。相反，在低阻抗电路（例如配电、电源或射频电路）中它将非常有效。

铁氧体广泛用于 EMI 控制，因为它可以衰减较高频率，并让较低频率几乎不受阻碍地通过。用于EMI吸收的磁环/磁珠可以制成各种形状，广泛应用于各种场合。如果是在PCB上，可以加在DC/DC模块、数据线、电源线等处，吸收线路上的高频干扰信号，但不会在系统中产生新的极点和零点，不会产生新的极点和零点。不破坏系统的稳定性。可与电源滤波器配合使用，补充滤波器的高频性能，提高系统的滤波特性。

磁珠专门用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和尖峰干扰，同时还具有吸收静电脉冲的能力。

磁珠用于吸收超高频信号。例如，一些射频电路、锁相环、振荡电路以及含有超高频存储器（DDR SDRAM、RAMBUS等）、磁珠的电路都需要在电源输入部分添加。电感器属于储能元件，用于LC振荡电路、中低频滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。

磁珠的作用主要是消除传输线结构（电路）中存在的射频噪声。射频能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波分量。直流分量是所需的有用信号，而射频能量是沿线路传输和辐射的无用电磁干扰 (EMI)。为了消除这些不需要的信号能量，可以使用SMD磁珠充当高频电阻（衰减器），它允许直流信号通过并滤除交流信号。通常高频信号在30MHz以上，但低频信号也会受到贴片磁珠的影响。

SMD磁珠由软铁氧体材料组成，形成具有高体积电阻率的单石结构。涡流损耗与铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗与信号频率的平方成正比。

使用SMD磁珠的优点：小型化、轻量化、在射频噪声频率范围内具有高阻抗、消除传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构可以更好地消除信号的串联缠绕。 优良的磁屏蔽结构，降低直流电阻，从而避免有用信号过度衰减。有显著的高频特性和阻抗特性（更好地消除射频能量）。