电路设计中的磁珠作用及如何进行取值!!!!!
PS:先品尝一下小菜:
关于磁珠的使用描述不正确的是( )?
A、磁珠的阻抗频率特性曲线,转换点频率以下,以磁珠体现电阻性,转换点所在频率以上,磁珠体现电感性。电感性的作用是反射噪声,电阻性的作用是吸收噪声并转换成热能
B、磁珠的选择应满足电路噪声的频带大于磁珠转换点频率,以便磁珠吸收噪声而不是发射噪声
C、磁珠是耗能器件,与电容协同工作时,不会产生自激
D、电感滤是将电能转换为磁能,磁能可能通过向外部辐射能量引起EMI问题;而磁珠是将电能转换为热能,不会对电路构成二次干扰
解析:磁珠的功能特性,及用法。
磁珠可以等效为电感和电阻,其中电感部分以X表示,电阻成分以R表示。其整体特性是用R和X合成的阻抗Z的频率特性来表示。
磁珠的阻抗Z,在低频段由X起主导作用,体现出电感性,其功能是反射噪声。在高频段是R起主导作用,表现出电阻性,其作用是吸收噪声并将噪声转化为热量。
如上图所示R、X交叉点便是功能的转换点,转换点以下体现出电感性,以上体现出电阻性。转换点频率越高其磁珠体现出电感性的频带越宽,对低频的吸收能力越弱,对高频的吸收能力越强;转换点频率越低其磁珠体现出电感性的频带越窄,对低频的吸收能力越强,对高频的吸收能力越弱。所以A不正确。
在磁珠选型时,需仔细分析电路信号与噪声所在的频带,所选择的磁珠应满足:电路噪声的频带大于磁珠频率的转化点,以便于磁珠吸收噪声而不是反射噪声;电路信号的频带应处于转换点以下,以防有效信号被磁珠衰减。所以B正确。
由上面知识点,可知磁珠在高频时变现的是电阻性,便是耗能器件。与电容构成低通滤波器时,磁珠可以吸收能力,因此不会产生自激的情况。如果是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。所以C正确。
关于选项D,磁珠由氧磁体组成,电感由磁芯和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去,因此说电感是储能元件,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,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。所以D是正确的。
接下来请继续看,实际是如何用的,如何取值的:
你知道电路设计中的磁珠又是如何进行取值吗?在电路设计中,不同作用的元器件在电路里面各执其责的工作,整个电路才能正常运转。本文我就来说说磁珠,这个小器件有什么作用,又是如何进行取值的?
一般电源电路中都会像下面这样类似的电路
一.为什么需要磁珠?
因为PCB上的信号走线、电源不可避免的有一些高频噪声,这时候就需要磁珠来抑制这些噪声,使信号、电源更为的干净。
二.使用在什么地方?
2.1 一些频率较高器件的输入电源,如DDR、SDRAM的输入电源。
2.2 一般的电源电路中,如电源的输入输出。
三.阻值如何选择?
选择步骤:
①确定电源正常输出电压、电流大小
②确定最低需要输出的电压大小
③根据①、②确定磁珠的直流电阻DCR
④确定指定频率的的纹波电压
⑤确定经过磁阻后的电源纹波电压、负载阻抗
⑥利用分压原理,根据④、⑤的数值确定指定频率下磁珠的阻值
四.例子
现有一个3.3V 300mA的输入电源,并且在100MHz时的纹波电压为300mVpp;要求经过磁珠后,电压不得小于3.0V;负载输入纹波最大为50mVpp,负载阻抗为120Ω。
4.1 首先计算直流电阻DCR,根据欧姆定律,DCR=(3.3-3)/0.3,所以DCR=1Ω,所以DCR不得大于1Ω,因为实际阻值是由误差,所以需要合理选择。
4.2 磁珠阻抗用R1表示,根据分压公式50mV=300*120/(R1+120),则磁珠在100MHz时的阻抗R1=600Ω。
5.计算后磁珠的取值。以上就是电路设计中的磁珠又是如何进行取值解析,希望能给大家帮助。
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