磁珠在开关电源EMC设计中的应用

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EMC—巧用磁珠提升电源抗EMI能力

EMC—巧用磁珠提升电源抗EMI能力对于正规的电子产品来说，必须要做过EMC(电磁兼容)检测才能进行售卖，因为这样才能确定该产品设备或系统，在适配的电磁环境中既符合其设计要求而正常运行，又不会对其所处环境中的任何设备产生严重的EMI（电磁干扰）。

简单来说，就是你设计了一款电子产品出来，在正常使用中，遇到接触的电子产品，它不会坏，也不会让接触到的电子产品坏。

那么问题来了，我要怎么解决EMC问题？本文将介绍使用磁珠的解决方法，后面陆续会介绍其他的方法。

（为什么先说磁珠？因为它使用成本最低，使用最方便，适用场景最多，当然还有我介绍这个不怎么费力，打字快。

）1 引言过滤高频电源噪声并提供干净的电源供电轨（即为模拟IC 和数字IC 提供供电轨），同时在共享的供电轨之间保持高频隔离的一种有效方法是使用铁氧体磁珠。

铁氧体磁珠是无源器件，可在宽频率范围内吸收高频噪声。

它在目标频率范围内具有电阻特性，并以热量的形式耗散噪声能量。

铁氧体磁珠与供电轨串联，而磁珠的两侧常与电容一起接地。

这样便形成了一个π型低通滤波器网络，进一步降低高频电源噪声。

然而，若系统设计中对铁氧体磁珠使用不当，则会产生不利影响。

有一些例子可以说明：由于直流偏置电流引起磁珠磁芯的饱和，导致EMI 抑制能力下降；同时常用设计中常用磁珠和去耦电容的搭配形成低通滤波器，容易产生干扰谐振。

因此正确理解并充分考虑铁氧体磁珠的特性后，这些问题便可以迎刃而解。

本文将首先介绍片状铁氧体的构造，并对比片状铁氧体磁珠相比片状电感器在噪声抑制上的优点。

其次，将讨论系统设计人员在电源系统中使用铁氧体磁珠时的注意事项，比如直流偏置电流变化时的阻抗与频率特性，以及磁珠与电容搭配使用形成的LC 谐振效应。

最后，介绍一种阻尼设计方法来抑制LC 谐振效应，避免在谐振频率点上形成尖峰电压。

2. 片状铁氧体磁珠构造片状铁氧体磁珠通过叠层形成电感器的构造并做成贴片式的产品，图1 是其具有代表性内部结构。

EMC常用元器件之磁珠总结

EMC常用元器件之磁珠总结磁珠是一种常用的电磁兼容(EMC)元器件，用于电子电路中的滤波和抑制电磁干扰。

它具有小巧、高效、易使用和良好的电磁屏蔽性能等特点。

本文将对磁珠的基本原理、分类、应用以及选型等方面进行综述。

一、磁珠的基本原理磁珠是由铁氧体材料制成的，具有磁导率高、电导率低的特点。

当电流通过磁珠时，它会产生一个磁场，这个磁场可以抑制电路中的高频噪声和电磁干扰。

磁珠通过对电路中的电流进行低通滤波，使高频信号被吸收而只有低频信号通过，从而起到滤波的作用。

二、磁珠的分类根据磁珠的结构和功能，可以将其分为多种类型，如下所示：1.磁珠状元件:这种类型的磁珠外观呈圆柱状，通常采用铁氧体材料制成。

它们主要用于通过电缆或线束抑制高频噪声。

2.多通磁珠:这种类型的磁珠可以具有多个通道，用于组合多个信号线进行滤波和干扰抑制。

3.表面贴装磁珠:这种类型的磁珠通常用于表面贴装设备中。

它们具有小巧的体积和低化学活性，能够满足高密度电路板的需求。

三、磁珠的应用磁珠广泛应用于电子产品和电气设备中的电路，主要包括以下几个方面：1.EMI过滤：磁珠可用于滤除电路中的电磁干扰，提高信号质量和系统性能。

2.电源滤波：磁珠能够滤除电源电路中的高频噪声，减少电源供电对其他电路的干扰。

3.信号滤波：磁珠可用于滤除信号线中的高频噪声，提高信号的清晰度和准确性。

4.隔离和保护器件：磁珠可以阻止电磁波和静电对电路的干扰，保护关键器件免受损坏。

5.数据线滤波：磁珠可以滤除数据线中的高频噪声，提高数据传输的稳定性和可靠性。

四、磁珠的选型在选择磁珠时，需要考虑以下几个关键因素：1.频率范围：根据需要滤除的频率范围选择合适的磁珠。

2.阻抗匹配：选择与电路阻抗匹配的磁珠，以确保最佳的滤波效果。

3.尺寸和包装：根据电路板的尺寸和装配方式选择适合的磁珠尺寸和包装形式。

4.材料特性：选择具有高磁导率和低电导率的铁氧体材料，以实现最佳的滤波效果。

5.温度和环境要求：在高温或恶劣环境下，选择能够耐受这些条件的磁珠。

磁珠选型与应用知识

磁珠选型与应用知识磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠)，是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显著。

磁珠的主要原料为铁氧体。

铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

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。

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，只是频率特性不同而已。

一、磁珠的型号命名方法（风化高科系列磁珠为例）磁珠的型号一般由下列五部分组成: 第一部分:类别，多用字母表示.第二部分:尺寸，用数字表示（英制）第三部分:材料，用字母表示，其中X代表小型。

第四部分:阻抗，100MHz时阻抗第五部分:包装方式，用字母表示如某型号磁珠命名如下铁氧叠层片式磁珠（普通型）Ferrite chip beads尺寸：1005 （0402）1608（0603）2012（0805）产品规格命名方法：CBG 100505/、160808/ 201209、V 121 T ↓↓↓↓↓叠层片式规格尺寸材料阻抗包装方式通用型磁珠应指出的是，目前磁珠型号命名方法各生产厂有所不同，尚无统一的标准。

二、磁珠的结构特点铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。

在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。

当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。

高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。

滤波电容器共模电感和磁珠在EMC设计电路中作用及原理

滤波电容器共模电感和磁珠在EMC设计电路中作用及原理滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影，也是消灭电磁干扰的三大利器。

对于这这三者在电路中的作用，相信还有很多工程师搞不清楚。

本文从设计设计中，详细分析了消灭EMC三大利器的原理。

三大利器之滤波电容器尽管从滤除高频噪声的角度看，电容的谐振是不希望的，但是电容的谐振并不是总是有害的。

当要滤除的噪声频率确定时，可以通过调整电容的容量，使谐振点刚好落在骚扰频率上。

在实际工程中，要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz，甚至超过1GHz。

对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。

普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声，是因为两个原因，一个原因是电容引线电感造成电容谐振，对高频信号呈现较大的阻抗，削弱了对高频信号的旁路作用；另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合，降低了滤波效果。

穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声，是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题，而且穿心电容可以直接安装在金属面板上，利用金属面板起到高频隔离的作用。

但是在使用穿心电容时，要注意的问题是安装问题。

穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击，这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。

许多电容在焊接过程中发生损坏。

特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时，只要有一个损坏，就很难修复，因为在将损坏的电容拆下时，会造成邻近其它电容的损坏。

三大利器之共模电感由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一，共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。

原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到抑制作用，而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。

开关电源适配器中磁珠的作用

开关电源适配器中磁珠的作用开关电源适配器中磁珠的作用当开关电源适配器的开关频率较高（100KHz及以上）时，在功率开关管导通时，高频变压器一次侧的分布电容和二次输出整流二极管的方向恢复过程，都会在开关管集电极产生尖峰电流。

二次输出整流二极管也会产生反向尖峰电流。

尖峰电流可能损坏功率开关管和整流二极管，还会产生开关噪声，增加电磁辐射。

虽然在整流二极管两端并上由阻容元件串联而成的RC吸收电路，能对开关噪声起到一定的抑制作用，但效果仍不理想，况且在电阻上还会造成功率损耗。

较好解决的办法是在功率开关管的集电极和二次输出整流电路中串联一只磁珠。

磁珠是近年来应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。

它是一种超小型的非晶合金磁性材料，其外形呈管状，引线穿心而过并胶合。

常见磁珠的外形尺寸有2.5*3mm,2.5*8mm,3*5mm等多种规格。

也有表面贴装的形式，但开关电源电路中很少用贴片磁珠，贴片磁珠广泛应用于:PDA、ISDN、ADSL、MP3、CD、DVD、手机、电脑、电视机、数码相机、摄像头、收录机、对讲机、EL 背光驱动、遥控玩具、传真机、激光打印机及电子钟表等通讯和消费类电子领域。

贴片磁珠是由铁氧体材料和导体线圈组成的叠层型独石结构。

由于是在高温下烧结而成，因而致密性好、可靠性高。

两端的电极由银/镍/焊锡三层构成，可满足再流焊和波峰焊的要求。

开关电源适配器中使用的磁珠，电感量一般为几至十几微亨。

磁珠的直流电阻非常小，一般是0.005~0.01欧姆。

通常噪声滤波器只能吸收已发生了的噪声，属于被动抑制型；磁珠的作用则不同，它能抑制尖峰电流的产生，因此属于主动抑制型，这是二者的根本区别。

磁珠除广泛用于高频开关电源外，还应用于其他电子电器、电子测量仪器，以及各种对噪声要求非常严格的电路中。

磁珠是EMC设计中常使用的元件，在EMC对策中占重要位置。

磁珠和电感在EMCEMI电路的作用

磁珠和电感在EMCEMI电路的作用磁珠是一种电子元器件，由铁氧体或磁性材料制成，通常具有一个或多个线圈穿过其孔内。

磁珠在EMC、EMI电路中主要起到以下几个作用：1.防止高频信号的波导现象：磁珠的线圈孔具有一定的电感性质，可以形成电磁感应场，进而阻碍高频信号在线路上的传播。

通过将磁珠串联到信号线路上，可以有效地抑制高频信号的波导现象，减少信号的辐射和传导。

2.滤波和抑制电磁干扰：磁珠能够对高频信号进行滤波和抑制。

由于磁珠具有一定的电感和电阻，可以形成一个带通滤波器，对高频信号进行滤波和抑制，从而减少其在线路中的传播和辐射。

同时，磁珠的电阻特性还可以吸收和消散电磁干扰，保护其他设备免受干扰。

3.增加传导电容：磁珠通过线圈穿过的方式，可以将信号线路与地面或其他线路形成电容耦合，从而增加传导电容。

这样可以降低信号线路的电压和电流变化对地面或其他线路的干扰，提高电路的抗干扰能力。

电感是一种储存电能的元器件，其主要作用是阻碍变化电流的流动。

在EMC、EMI电路中，电感主要发挥以下几个作用：1.抑制电流突变：电感的阻抗随着频率增加而增加，可以阻碍高频信号的流动。

当电路中的电流突变时，电感会阻碍这种变化电流的流动，从而起到抑制电磁干扰的作用。

2.滤波和降噪：电感可以形成LC滤波器，对高频信号进行滤波和降噪。

通过将电感串联到信号线路中，可以形成一个低通滤波器，将高频信号滤除，从而减少信号的辐射和传导，降低电磁干扰。

3.平衡电流：在差分信号传输中，电感可以平衡信号中的共模干扰。

通过将两个信号线圈串联，可以形成一个差模电感，将共模干扰抵消，提高信号的抗干扰能力。

总之，磁珠和电感在EMC、EMI电路中的作用主要是抑制高频信号的传导和辐射，滤除电磁干扰，并提高电路的抗干扰能力。

它们是保证电子设备满足EMC要求的重要组件。

关于EMC方面的建议

关于EMC方面的建议EMC（电磁兼容性）是指在一定的工作环境中，所需的电磁环境条件，产品不仅能够正常运行，而且不会产生或受到不可接受的干扰。

在EMC中，磁珠（Ferrite Beads）作为一种常用的EMC元器件，被广泛应用于电子设备的设计中。

本文将提供关于磁珠的一些建议，以帮助提高产品的EMC性能。

首先，正确选择磁珠材料对于EMC设计至关重要。

不同材料的磁珠具有不同的频率响应和阻抗特性。

因此，应根据产品的工作频率范围和EMC要求，选择合适的磁珠材料。

一般来说，铁氧体磁珠适用于低频范围（几十kHz至几百MHz），而镍锌磁珠适用于高频范围（几百MHz至GHz）。

其次，正确选择磁珠的尺寸和参数。

磁珠的尺寸和参数直接影响其阻抗特性和抑制频率范围。

在设计中，应根据电路的要求和EMC测试的结果，选择合适的磁珠大小和参数。

一般来说，较大的磁珠具有较低的阻抗和宽阻抗频带，适用于抑制低频信号，而较小的磁珠具有较高的阻抗和窄阻抗频带，适用于抑制高频信号。

此外，应合理布局和连接磁珠。

磁珠的布局和连接方式直接影响其抑制效果。

磁珠应尽量靠近干扰源和受干扰的器件，以最大限度地减少电磁辐射和抑制共模噪声。

此外，应注意磁珠的焊接方式和布线，确保连接可靠和电路完整。

另外，对于高频信号的抑制，可以采用多级磁珠滤波器。

多级磁珠滤波器可以通过串联多个磁珠来提高EMC性能。

其中，较大的磁珠用于抑制低频信号，较小的磁珠用于抑制高频信号。

这样可以实现更广泛的频率响应和更好的抑制效果。

最后，进行EMC测试和验证是确保产品符合EMC要求的必要步骤。

通过实际测试和验证，可以评估产品的EMC性能并发现潜在的问题。

在测试和验证中，应特别关注磁珠的性能和抑制效果，并根据测试结果进行必要的调整和改进。

综上所述，为了提高产品的EMC性能，应正确选择磁珠材料和参数，合理布局和连接磁珠，采用多级磁珠滤波器，并进行EMC测试和验证。

通过这些建议，可以有效提高产品的EMC性能，减少电磁干扰，提高产品的可靠性和稳定性。

磁珠在电路设计中的作用

Fra bibliotek
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;
磁珠在电路设计中的作用
新晨阳电容电感

1.磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，这一点要特别注意。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上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以 100MHz为标准，比如1000R@100MHz，意思就是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于600欧姆。

不同的铁氧体抑制元件，有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时，通过它的电流值正比于其体积，两者失调造成饱和，降低了元件性能;抑制共模干扰时，将电源的两根线 (正负)同时穿过一个磁环，有效信号为差模信号，EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响，而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下，以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理，合理使用它的抑制作用。

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。

磁珠在电路中的应用

磁珠在电路中的应用
磁珠是一种小型的磁性元件，通常由铁、镍、钴等磁性材料制成，它在电路中有着广泛的应用。

下面我将为您介绍磁珠在电路中的应用。

一、磁珠的基本作用
磁珠在电路中的基本作用是滤波和隔离。

在信号传输过程中，磁珠可以隔离不同电路之间的干扰信号，同时也可以滤除高频噪声。

这种隔离和滤波作用可以提高电路的稳定性和可靠性。

二、磁珠的应用场合
1. 电源滤波
电源滤波是指在电源输出端使用磁珠来滤除高频噪声和电磁干扰。

这种滤波方式可以提高电源的稳定性和可靠性，同时也可以减少对其他电路的干扰。

2. 信号隔离
在一些特殊的电路中，需要将信号隔离开来，以保证信号的稳定性和可靠性。

磁珠可以在信号传输过程中起到隔离作用，将不同电路之间的信号隔离开来，从而
保证信号的稳定性和可靠性。

3. 防止电磁干扰
电磁干扰是指电路中的电磁波对其他电路产生的干扰。

磁珠可以在电路中起到隔离作用，将电磁波隔离开来，从而减少电磁干扰对其他电路的影响。

4. 信号滤波
在一些需要对信号进行滤波的电路中，磁珠可以起到滤波作用，将高频噪声滤除掉，从而保证信号的稳定性和可靠性。

三、磁珠的优点
1. 小型化
磁珠的体积很小，可以在电路板上进行集成，从而实现电路的小型化。

2. 低成本
磁珠的制造成本较低，可以在大批量生产中降低电路的成本。

3. 高性能
磁珠具有较高的隔离和滤波性能，可以在电路中提高信号的稳定性和可靠性。

总之，磁珠在电路中有着广泛的应用，可以提高电路的稳定性和可靠性，同时也可以减少电磁干扰对其他电路的影响。

电源滤波电路中的磁珠应用和设计

电源滤波电路中的磁珠应用和设计现代大规模集成电路芯片，集成了越来越多的功能电路，核心时钟频率也不断提高，功耗不断增大，相对应的是供电电源的电压要求越来越低；低的供电电压阈值则要求电源电路要有更低的纹波噪声，才能让集成电路正常工作，需要对电源的滤波电路进行精心设计才能满足芯片要求，磁珠做为一种高频滤波器件，常用于高频电源的滤波电路中。

本文结合实际工程过程中的一些问题，针对磁珠电路的器件选型，参数设计等做一个系统的分析和总结，用于项目开发过程中的核心芯片的关键电路的滤波设计。

标签：滤波；铁氧体磁珠；等效模型；谐振0 引言随着现代大规模集成芯片的功能、性能不断提升，导致功耗越来越大；为解决芯片功耗问题，芯片供电电压越来越低，从5V降到3.3V，1.8V甚至到0.9V；这就对供电电源的纹波和噪声提出了更高的要求，需要精心设计滤波电路，才能满足供电要求。

铁氧体磁珠作为一种优秀滤波器件，广泛用于电源滤波电路当中。

但是，由于磁珠材料本身频率特性，在不同的频率情况下，呈现不同的特性；同时由于磁珠器件本身的参数偏差，相同的电路也会出现不同的结果；因此，滤波电路需要根据实际电路要求进行匹配设计，才能达到滤波效果；否则会出现谐振，导致相反的效果。

1 磁珠特性介绍铁氧体磁珠是应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显著。

铁氧体磁珠具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（频率特性见图1）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。

2 磁珠等效模型及参数估算一些对噪声敏感的电源滤波电路利用磁珠和电容，组成低通滤波器，实现对高频电源噪声的滤除。

但是，由于现有开关电源的频率都低于1MHz，而根据磁珠的频率特性，其在低频段以感性为主，阻性较小，和电容设计匹配不好的话，会形成谐振，引入不必要的噪声。

特别是在电源开关频率以及多次谐波的频率点上形成谐振的话，会取得相反的滤波效果。

磁珠在开关电源上的主要作用

磁珠在开关电源上的主要作用1 铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。

因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。

在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制；并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小。

但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

2 磁珠的原理和特性当电流流过其中心孔中的导线时，便会是磁珠内部产生循环流动的磁道。

用于EMI控制的铁氧体配制时，应当可以把大部分磁通作为材料中的热散掉。

这个现象可以由一个电感器和一个电阻器的串联组合来模拟。

如图2所示两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比，而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响，磁珠长度越长抑制效果越好。

磁珠在开关电源EMC设计中的应用

两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比，而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响，磁珠长度越长抑制效果越好。由于信号能量呈磁耦合加到磁珠上，故电感器的电抗与电阻的大小随频率的升高而增大。磁耦合的效率取决于磁珠材料相对于空气的导磁率。通常组成磁珠的铁氧体材料的损耗可以通过其相对于空气的导磁率，表示成一个复数量。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线能力。
磁珠的原理和特性
当电流流过其中心孔中的导线时，便会是磁珠内部产生循环流动的磁道。用于EMI控制的铁氧体配制时，应当可以把大部分磁通作为材料中的热散掉。这个现象可以由一个电感器和一个电阻器的串联组合来模拟。如图2所示
由于铁氧体可以衰减较高频同时让较低频几乎无阻碍地通过，故在EMI控制中得到了广泛地应用。用于EMI吸收的磁环/磁珠可制成各种的形状，广泛应用于各种场合。如在PCB板上，可加在DC/DC模块、数据线、电源线等处。它吸收所在线路上高频干扰信号，但却不会在系统中产生新的零极点，不会破坏系统的稳定性。它与电源滤波器配合使用，可很好的补充滤波器高频端性能的不足，改善系统中滤波特性。广大开关电源专业研究人员，应充分发挥技术优势，把磁环、磁珠等铁氧体材料灵活应用到开关电源的开发中去，使其在开关电源设计中发挥更大的作用，以提高产品的EMC性，并且减小体积、降低成本。
不同的铁氧体抑制元件，有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。

磁珠原理与应用+磁珠与电感的区别

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。

一关于磁珠：磁珠提供一个经济实用的使高频噪声或者振荡衰减的方法。

在线上放一个磁珠，将会阻塞或者抑制RF的干扰，它在低频段呈现较低的阻抗，而在相应的很宽的高频范围内将呈现较高的阻抗。

此阻抗所表现出来的对EMI,RFI抑制的能力取决于源，磁珠以及负载阻抗。

磁珠的工作原理：高频时，磁珠的渗透性和损耗都是随着频率变化的，当损耗增加的时候，渗透性是降低的。

下面的两幅图将能指导你如何使用磁珠的此特性：通常，将磁珠放在线上以做成one－turn设备。

在较低频率时候，此组件呈现出一较小的电感而使得其电抗通常可以忽略，而在高频时，设备呈现出很高的系列电阻和近乎0值的电抗。

关于磁珠的特性和应用分析

关于磁珠的特性和应用分析磁珠（Ferrite bead）的等效电路是一个DCR电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻。

DCR是一个恒定值，但后面三个元件都是频率的函数，也就是说它们的感抗，容抗和阻抗会随着频率的变化而变化，当然它们阻值，感值和容值都非常小。

从等效电路中可以看到，当频率低于fL（LC谐振频率）时，磁珠呈现电感特性；当频率等于fL时，磁珠是一个纯电阻，此时磁珠的阻抗（impedance）最大；当频率高于谐振频率点fL时，磁珠则呈现电容特性。

EMI选用磁珠的原则就是磁珠的阻抗在EMI噪声频率处最大。

比如如果EMI噪声的最大值在200MHz,那你选择的时候就要看磁珠的特性曲线，其阻抗的最大值应该在200MHz左右。

下图是一个磁珠的实际的特性曲线图。

大家可以看到这个磁珠的峰值点出现在1GHz左右。

在峰点时，阻抗（Z）曲线的值与电阻（R）的相等。

也就是说这个磁珠在1GHz时，是个纯电阻，而且阻抗值最大。

Z: impedance R: R( f) X1: L\\C从磁珠的阻抗曲线来看，其实它的特性就是可以用来做高频信号滤波器。

需要注意的是，通常大家看到的厂家提供的磁珠阻抗曲线，都是在无偏置电流情况下测试得到的曲线。

但大部分磁珠通常被放在电源线上用来滤除电源的EMI噪声。

而在有偏置电流的情况下，磁珠的特性会发生一些变化。

下面是某个0805尺寸额定电流500mA的磁珠在不同的偏置电流下的阻抗曲线。

大家可以看到，随着电流的增加，磁珠的峰值阻抗会变小，同时阻抗峰值点的频率也会变高。

在进一步阐述磁珠的特性之前，让我们先来看一下磁珠的主要特性指标的定义：Z (阻抗，impedance ohm) :磁珠等下电路中所有元件的阻抗之和,它是频率的函数。

通常大家都用磁珠在100MHz时的阻抗值作为磁珠阻抗值。

DCR (ohm): 磁珠导体的的直流电阻。

额定电流：当磁珠安装于印刷线路板并加入恒定电流，自身温升由室温上升40C时的电流值。

磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用

理论上对传导干扰信号进行抑制，要求抑制电感的电感量越大越好，但对于电感线圈来说，电感量越大，则电感线圈的分布电容也越大，两者的作用将会互相抵消。
图2是普通电感线圈的阻抗与频率的关系图，由图中可以看出，电感线圈的阻抗开始的时候是随着频率升高而增大的，但当它的阻抗增大到最大值以后，阻抗反而随着频率升高而迅速下降，这是因为并联分布电容的作用。当阻抗增到最大值的地方，就是电感线圈的分布电容与等效电感产生并联谐振的地方。图中，L1 》 L2 》 L3，由此可知电感线圈的电感量越大，其谐振频率就越低。从图2中可以看出，如果要对频率为1MHz的干扰信号进行抑制，选用L1倒不如选用L3，因为L3的电感量要比L1小十几倍，因此L3的成本也要比L1低很多。
如果我们还要对抑制频率进一步提高，那么我们最后选用的电感线圈就只好是它的最小极限值，只有1圈或不到1圈了。磁珠，即穿心电感，就是一个匝数小于1圈的电感线圈。但穿心电感比单圈电感线圈的分布电容小好几倍到几十倍，因此，穿心电感比单圈电感线圈的工作频率更高。
穿心电感的电感量一般都比较小，大约在几微亨到几十微亨之间，电感量大小与穿心电感中导线的大小以及长度，还有磁珠的截面积都有关系，但与磁珠电感量关系最大的还要算磁珠的相对导磁率。图3、图4是分别是指导线和穿心电感的原理图，计算穿心电感时，首先要计算一根圆截面直导线的电感，然后计算结果乘上磁珠相对导磁率就可以求出穿心电感的电感量。
如果我们还要对抑制频率进一步提高，那么我们最后选用的电感线圈就只好是它的最小极限值，只有1圈或不到1圈了。磁珠，即穿心电感，就是一个匝数小于1圈的电感线圈。但穿心电感比单圈电感线圈的分布电容小好几倍到几十倍，因此，穿心电感比单圈电感线圈的工作频率更高。
穿心电感的电感量一般都比较小，大约在几微亨到几十微亨之间，电感量大小与穿心电感中导线的大小以及长度，还有磁珠的截面积都有关系，但与磁珠电感量关系最大的还要算磁珠的相对导磁率。图3、图4是分别是指导线和穿心电感的原理图，计算穿心电感时，首先要计算一根圆截面直导线的电感，然后计算结果乘上磁珠相对导磁率就可以求出穿心电感的电感量。

EMC元器件的使用

EMC元器件介绍磁珠Bead简介磁珠的主要原料为铁氧体。

铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率，他可以是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。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。

因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的并联电路，L和R都是频率的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。

在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制，并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比，而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响，磁珠长度越长抑制效果越好。

参数以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例，其型号各字段含义依次为：HH 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是HB系列；1 表示一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；H 表示组成物质，H、C、M为中频应用（50－200MHz），T低频应用（50MHz），S高频应用（200MHz）；3216 封装尺寸，长3.2mm，宽1.6mm，即1206封装；500 阻抗（一般为100MHz时），50 ohm。

磁珠在开关电源EMC设计中的应用

磁珠在开关电源EMC设计中的应用电磁兼容问题已经成为当今电子设计制造中的热点和难点问题。

实际应用中的电磁兼容问题十分复杂，绝不是依靠理论知识就能够解决的，它更依赖于广大电子工程师的实际经验。

为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题，主要要考虑接地、）电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题。

本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容方面的重要性，以求为开关电源产品设计者在设计新产品时提供更多、更好的选择。

1 铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。

因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

磁珠在开关电源EMC设计中的应用

磁珠在开关电源EMC设计中的应用电磁兼容问题已经成为当今电子设计制造中的热点和难点问题。

实际应用中的电磁兼容问题十分复杂，绝不是依靠理论知识就能够解决的，它更依赖于广大电子工程师的实际经验。

为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题，主要要考虑接地、）电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题。

本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容方面的重要性，以求为开关电源产品设计者在设计新产品时提供更多、更好的选择。

1 铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。

它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。

电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料，许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。

这种材料的特点是高频损耗非常大。

对于抑制电磁干扰用的铁氧体，最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。

磁导率μ可以表示为复数，实数部分构成电感，虚数部分代表损耗，随着频率的增加而增加。

因此，它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率的函数。

当导线穿过这种铁氧体磁芯时，所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加，但是在不同频率时其机理是完全不同的。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。