PCB設(shè)計時你真的知道如何選擇磁珠嗎？

PCB設(shè)計中到底使用貼片磁珠還是貼片電感主要取決于應(yīng)用場景。例如，諧振電路中需要貼片電感；在消除不需要的EMI噪聲時，使用SMD磁珠是最佳選擇。

1、特別要注意的是，磁珠的單位是歐姆，而不是亨特。因為磁珠的單位是根據(jù)一定頻率下產(chǎn)生的阻抗來標稱的，所以阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET一般會提供頻率和阻抗的特性曲線。標準是100MHz，比如1000R 100MHz，就是說磁珠的阻抗在100MHz時相當于600歐姆。

2、普通濾波器由無損電抗元件組成。它們在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源。因此，此類濾光片也稱為反射濾光片。當反射濾波器與信號源的阻抗不匹配時，部分能量會反射回信號源，造成干擾電平的增強。為了解決這個問題，可以在濾波器的進線上使用鐵氧體磁環(huán)或磁珠套，利用磁環(huán)或磁珠對高頻信號的渦流損耗，將高頻成分轉(zhuǎn)化為熱損耗。因此，磁環(huán)和磁珠實際上吸收高頻成分，因此有時也稱為吸收濾波器。

不同的鐵氧體抑制元件具有不同的最佳抑制頻率范圍。一般來說，磁導率越高，抑制頻率越低。另外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。網(wǎng)上有研究發(fā)現(xiàn)，當體積一定時，長而細的形狀比短而粗的形狀具有更好的抑制效果，并且內(nèi)徑越小，抑制效果越好。然而，在直流或交流偏壓的情況下，也存在鐵氧體飽和的問題。抑制元件的截面越大，越不易飽和，可容忍的偏壓也越大。 EMI吸收磁環(huán)/磁珠抑制差模干擾時，通過其的電流值與其體積成正比，兩者錯位導致飽和，降低元件性能；抑制共模干擾時，將電源的兩根線（正負）同時穿過磁環(huán)。有效信號是差模信號。EMI吸收磁環(huán)/磁珠對其沒有影響，但對于共模信號會表現(xiàn)出較大的電感。磁環(huán)更好的使用方法是反復纏繞磁環(huán)的導體以增加電感。可根據(jù)抑制電磁干擾的原理合理使用。

鐵氧體抑制元件應(yīng)安裝在靠近干擾源的位置。輸入輸出電路應(yīng)盡量靠近屏蔽殼的進、出口。 對于鐵氧體磁環(huán)和磁珠組成的吸收濾波器，除了選擇磁導率高的有損材料外，還應(yīng)注意其應(yīng)用。 它們對電路中高頻成分的阻值約為十幾到幾百Ω，因此它在高阻抗電路中的作用并不明顯。相反，在低阻抗電路（例如配電、電源或射頻電路）中它將非常有效。

鐵氧體廣泛用于 EMI 控制，因為它可以衰減較高頻率，并讓較低頻率幾乎不受阻礙地通過。用于EMI吸收的磁環(huán)/磁珠可以制成各種形狀，廣泛應(yīng)用于各種場合。如果是在PCB上，可以加在DC/DC模塊、數(shù)據(jù)線、電源線等處，吸收線路上的高頻干擾信號，但不會在系統(tǒng)中產(chǎn)生新的極點和零點，不會產(chǎn)生新的極點和零點。不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？膳c電源濾波器配合使用，補充濾波器的高頻性能，提高系統(tǒng)的濾波特性。

磁珠專門用于抑制信號線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，同時還具有吸收靜電脈沖的能力。

磁珠用于吸收超高頻信號。例如，一些射頻電路、鎖相環(huán)、振蕩電路以及含有超高頻存儲器（DDR SDRAM、RAMBUS等）、磁珠的電路都需要在電源輸入部分添加。電感器屬于儲能元件，用于LC振蕩電路、中低頻濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHz。

磁珠的作用主要是消除傳輸線結(jié)構(gòu)（電路）中存在的射頻噪聲。射頻能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波分量。直流分量是所需的有用信號，而射頻能量是沿線路傳輸和輻射的無用電磁干擾 (EMI)。為了消除這些不需要的信號能量，可以使用SMD磁珠充當高頻電阻（衰減器），它允許直流信號通過并濾除交流信號。通常高頻信號在30MHz以上，但低頻信號也會受到貼片磁珠的影響。

SMD磁珠由軟鐵氧體材料組成，形成具有高體積電阻率的單石結(jié)構(gòu)。渦流損耗與鐵氧體材料的電阻率成反比。渦流損耗與信號頻率的平方成正比。

使用SMD磁珠的優(yōu)點：小型化、輕量化、在射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗、消除傳輸線中的電磁干擾。閉合磁路結(jié)構(gòu)可以更好地消除信號的串聯(lián)纏繞。 優(yōu)良的磁屏蔽結(jié)構(gòu)，降低直流電阻，從而避免有用信號過度衰減。有顯著的高頻特性和阻抗特性（更好地消除射頻能量）。