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电感与磁珠详解

在硬件设计中,我们将使用磁珠和电感器,无论是电源部分还是关键信号设计,但电感器和磁珠之间的具体区别是什么?互联网上的总结理论一直非常不同。今天将为你整理一下。

1、 电感和磁珠可用于滤波器,但机制不同。电感滤波器将电能转化为磁能,通过两种方式影响电路:一种方式是转换回电能,表现为噪声;一种方式是向外辐射EMI(电磁干扰)。磁珠将电能转化为热能,不会对电路造成二次干扰。

2、 低频段电感滤波性能好,但50MHz上述频段滤波性能差;磁珠利用其电阻成分充分利用高频噪声,并将其转化为热能,达到彻底消除高频噪声的目的。

3、 从EMC(电磁兼容性方面,磁珠具有很好的抗辐射功能,因为它可以将高频噪声转化为热能EMI常用于用户接口信号线滤波器、单板上高速时钟器件的电源滤波器等。

4、 当电感和电容器构成低通滤波器时,由于电感和电容器是储能设备,两者的合作可能会产生自我激励;磁珠是一种能耗设备,与电容器合作时不会产生自我激励。

5、 一般来说,电源电感的额定电流相对较大。因此,电感通常用于需要通过大电流的电源电路,如电源模块滤波;磁珠通常只用于芯片级电源滤波器(但市场上出现了大额定电流的磁珠)。

6、 磁珠和电感都有直流电阻,磁珠的直流电阻比具有相同滤波性能的电感小,所以用于电源滤波时,磁珠上的压降较小。

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,并具有吸收静电脉冲的能力。磁珠用于吸收超高频信号,如一些RF电路,PLL,振荡电路包括超高频存储电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)所有这些都需要在电源输入部分添加磁珠,而电感是一种用于电源输入的蓄能元件LC振荡电路、中低频滤波电路等,其应用频率很少超过50MHZ。

磁珠的功能主要是消除传输线结构(电路)中存在的磁珠RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分。直流成分是所需的有用信号,而射频RF能量是无用的电磁干扰沿线传输和辐射(EMI)。为了消除这些不必要的信号能量,使用片状磁珠作为高频电阻(衰减器),允许直流信号通过,并过滤交流信号。通常高频信号是30MHz然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。

说到这里,我不得不说一下 磁珠在高频时(具体频率依据)datasheet确定)显示电阻特性,吸收特定频率的信号(或干扰),并将其转化为热能以过滤噪音。

另外,为什么可以原因是: 在滤波机理方面,磁珠吸收了电路中的干扰,不会向外辐射,从而减少EMI。

而为什么说,那是因为: 磁珠在高频时表现出电阻特性,能很好地吸收高频信号。

  1. 额定电流。当电感的额定电流超过额定电流时,电感值会迅速降低,但电感器件可能不会损坏;当磁珠的工作电流超过额定电流时,会损坏磁珠。

  2. 直流电阻。当用于电源线时,线路上有一定的电流。如果电感或磁珠本身的直流电阻较大,则会产生一定的压降。因此,在选择中,需要选择直流电阻较小的设备。

  3. 频率特性曲线。电感和磁珠的制造商数据都附有设备频率特性曲线图。在选择中,应仔细参考这些曲线,以选择合适的设备。

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