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磁珠与电感的区别
阅读量:5782 次
发布时间:2019-06-18

本文共 6523 字,大约阅读时间需要 21 分钟。

1、  电感和磁珠都可以用于滤波,但是机理不一样。

电感滤波是将电能转化为磁能,磁能将通过两种方式影响电路:

一种方式是重新转换回电能,表现为噪声;

一种方式是向外部辐射,表现为EMI(电磁干扰)。

而磁珠是将电能转换为热能,不会对电路构成二次干扰。

 

2、  电感在低频段滤波性能较好,但在50MHz以上的频段滤波性能较差;

磁珠利用其电阻成分能充分地利用高频噪声,并将之转换为热能已达到彻底消除高频噪声的目的。

 

3、  从EMC(电磁兼容)的层面说,由于磁珠能将高频噪声转换为热能,因此具有非常好的抗辐射功能,

是常用的抗EMI器件,常用于用户接口信号线滤波、单板上高速时钟器件的电源滤波等。

 

4、  电感和电容构成低通滤波器时,由于电感和电容都是储能器件,因此两者的配合可能产生自激;

磁珠是耗能器件,与电容协同工作时,不会产生自激。

 

5、  一般,电源用电感的额定电流相对较大,因此,电感常用于需要通过大电流的电源电路上,如用于电源模块滤波;

而磁珠一般仅用于芯片级电源滤波(不过,目前市场上已经出现了大额定电流的磁珠)。

 

6、  磁珠和电感都具有直流电阻,磁珠的直流电阻相对于同样滤波性能的电感更小一些,因此用于电源滤波时,磁珠上的压降更小。

 

另外要注意一些电感和磁珠的共同点: 

1)  额定电流。当电感的额定电流超过其额定电流时,电感值将迅速减小,但电感器件未必损坏;而磁珠的工作电流超过其额定电流时,将会对磁珠造成损伤。

2)  直流电阻。用于电源线路时,线路上存在一定的电流,如果电感或磁珠本身的直流电阻较大,则会产生一定压降。因此选型中,都要求选择直流电阻小的器件。

3)  频率特性曲线。电感和磁珠的厂家资料都附有器件频率特性曲线图。在选型中,需仔细参考这些曲线,以选择合适的器件。应用时,注意其谐振频率。

电感和磁珠的什么联系与区别 

1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件  

2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策 
3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。 
EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。 
4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,
而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。 
5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。一般地的连接和电源的连接。 

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。

磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线) 取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。

磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。

比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻。

因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。

磁珠的DATASHEET上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。

一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。 

电感和磁珠的区别  

电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。 

电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

两者都可用于处理EMC、EMI问题。

磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM, RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,

而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。

地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠。 

但实际上磁珠应该也能达到吸收高频干扰的目的啊。

而且电感在高频谐振以后都不能再起电感的作用了,先必需明白EMI的两个途径,即:

辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。

前者用磁珠,后者用电感。

对于扳子的IO部分,基于EMC的目的可以用电感将IO部分和扳子的地进行隔离。

比如将USB的地和扳子的地用10uH的电感隔离可以防止插拔的噪声干扰地平面。

电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。

数字地和模拟地之间的磁珠用多大,磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线),取决于你需要磁珠吸收的干扰波的频率,

为什么磁珠的单位和电阻是一样的呢??都是欧姆!!

磁珠就是阻高频嘛,对直流电阻低,对高频电阻高,不就好理解了吗, 

比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。

磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。 

在很多产品中,交换机的两个地用电容连接起来,为什么不用电感? 

我估计(以下全部估计,有错请指点)如果用磁珠或者直接相连的话,人体静电等意外电平会轻易进入交换机的地,这样交换机工作就不正常了。 

但如果它们之间断开,那么遭受雷击或者其他高压的时候,两个地之间的电火花引起起火……加电容则避免这种情况。

对于加电容的解释我也觉得很勉强呵呵,请高手指教! 

交换机的地,是通过两个地之间的电容去消除谐波。就像高阻抗的变压器一样,他附加了一个消除谐波的通路!

我自己认为!请指正!     

铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。

在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。 

线圈,磁珠 

有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈习惯称之为磁珠。用途由起所需电感量决定。 

请教:对于骅讯的USB声卡方案中,在UBS电源端与地端也分别接有一个磁珠,不知是否有人清楚,但是在实际生产中也有些工程把磁珠用电感去代替了,请问这样可以吗?     

那里的磁珠是起什么作用哟?作为电源滤波,可以使用电感。

磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了

 

引用:

0欧姆电阻作用

1,在电路中没有任何功能,只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。
2,可以做跳线用,如果某段线路不用,直接不贴该电阻即可(不影响外观)
3,在匹配电路参数不确定的时候,以0欧姆代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。
4,想测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0ohm电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。
5,在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0欧的电阻
6,在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决EMC问题。如地与地,电源和IC Pin间
7,单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)
8,熔丝作用。由于PCB上走线的熔断电流较大,如果发生短路过流等故障时,很难熔断,可能会带来更大的事故。

由于0欧电阻电流承受能力比较弱(其实0欧电阻也是有一定的电阻的,只是很小而已),过流时就先将0欧电阻熔断了,从而将电路断开,

 

磁珠

电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路侧重于抑止传导性干扰(传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰)磁珠多用于信号回路主要用于EMI(电磁干扰)方面。磁珠用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR,SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种储能元件,用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了.

磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的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,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。 使用片式磁珠的好处: 小型化和轻量化 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,更好地消除信号的串绕。 极好的磁屏蔽结构。 降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。 显著的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF能量)。 在高频放大电路中消除寄生振荡。 有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。要正确的选择磁珠,必须注意以下几点: 1、不需要的信号的频率范围为多少;2、噪声源是谁;3、需要多大的噪声衰减;4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);5、电路和负载阻抗是多少;6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描述。通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式磁珠和片式电感的原因: 是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。 片式磁珠和片式电感的应用场合: 片式电感: 射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠: 时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

*模拟地和数字地单点接地*

  只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题:1、用磁珠连接;2、用电容连接;3、用电感连接;4、用0欧姆电阻连接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。
  电容隔直通交,造成浮地。
  电感体积大,杂散参数多,不稳定。

0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。

0欧电阻

  *跨接时用于电流回路*
  当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。
  *配置电路*
  一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。
  空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。
  *其他用途* 布线时跨线
  调试/测试用
  临时取代其他贴片器件
  作为温度补偿器件
更多时候是出于EMC对策的需要。另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。

在电子电路设计当中,各种各样功能的元器件层出不穷。很多功能上看起来很相似的元器件实际上存在着一定的差别。比如电感、磁珠、零欧电阻,它们的功能相近,也有些技术指导类的资料认为它们之间是能互通使用的,这就为刚刚接触这个行业的学习者带来了困难。本文将对这三种器件进行较为详细的区别分析,希望能对大家有所帮助。

电感
电感是储能元件,多用于电源滤波回路、LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。对电感而言,它的感抗是和频率成正比的。这可以由公式:XL = 2πfL 来说明,其中XL是感抗(单位是Ω)。例如:一个理想的10mH电感,在10 kHz时,感抗是628Ω。在100 MHz时,增加到6.2MΩ。因此在100MHz 时,此电感可以视为开路(open circuit)。在100MHz时,若让一个讯号通过此电感,将会造成此讯号品质的下降。
磁珠
磁珠(ferrite bead)的材料是铁镁或铁镍合金,这些材料具有有很高的电阻率和磁导率,在高频率和高阻抗下,电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠通常只适用于高频电路,因为在低频时,它们基本上是保有电感的完整特性(包含有电阻和抗性分量),因此会造成线路上的些微损失。而在高频时,它基本上只具有抗性分量(jωL),并且抗性分量会随着频率上升而增加。
像一些RF电路、PLL、振荡电路,含超高频存储器电路(DDR、SDRAM、RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠。实际上,磁珠是射频能量的高频衰减器。其实,可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时,电阻被电感「短路」,电流流往电感。在高频时,电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上,磁珠是一种「耗散装置(dissipative device)」,它会将高频能量转换成热能。因此,在效能上,它只能被当成电阻来解释,而不是电感。
零欧电阻的作用
在电路中没有任何功能,只是在PCB 上为了调试方便或兼容设计等原因。
可以做跳线用,如果某段线路不用,直接补贴该电阻即可(不影响外观)。
在匹配电路参数不确定的时候,以0ohm代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。
想测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0ohm电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。
在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0ohm的电阻(感觉应该是用直插的,不应该是表贴的。
在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决EMC问题。(如地与地,电源和IC Pin 间)
单点接地。(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)

 

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