简述铁氧体磁珠工作原理、作用及其特性

具有高性能和高分辨率的射频系统和转换器需要噪声较小的电源设计才能获得最佳性能，所以需要过滤电源中的噪声并减少模拟和数字域之间的高频串扰，特别是在收发器上和混合信号转换器。

一种用于过滤高频电源噪声的有效技术称为铁氧体磁珠，它是一种无源电子器件，用于滤除宽频率范围内的高频噪声。它在其合适的频率范围内会变成电阻并以热形式分散噪声能量，这可以通过串联电源来完成。

铁氧体磁珠通常与磁珠两侧接地的电容器结合在一起，这样就可以形成一个LPF（低通滤波器）网络，从而降低高频电源的噪声。

基本概念

铁氧体磁珠是用铁氧体材料制成的空心圆柱形磁珠，以提供简单而经济的技术来衰减或抑制电子电路中的噪声，其替代名称为铁氧体块、铁氧体环、铁氧体扼流圈或EMI滤波器。

铁氧体是一种半磁性的黑色物质，它封装在塑料或橡胶材料中，以保护和保持该磁珠的位置。当电源线布置在磁珠内时，它就像一个RF抑制器。

铁氧体磁珠的阻抗范围主要取决于频率，因为在较低频率下，它具有低阻抗，而在高频下它具有高阻抗。因此在高频时，它具有射频干扰和电磁干扰噪声。这些频带利用铁氧体陶瓷内的高频电流耗散来制造基于高频噪声的抑制装置。

电感值的计算

如果观察任何一种铁氧体磁珠（如ILBB-0603）的数据表，可以简单地看到三个电气规格，如直流电阻、阻抗和额定直流。根据阻抗值，可以使用以下公式计算该特定频率的电感值，即：

XL=2πfL

铁氧体磁珠符号在电路中可以用一个电感来表示，该电感与电阻串联，如下图所示：

主要类型

铁氧体磁珠分为两种类型，即片状铁氧体磁珠和线绕铁氧体磁珠，这些珠子对降噪有不同的反应。例如，线绕型铁氧体磁珠在很宽的频率范围内工作，但它们在直流设置中提供低电阻。

因此，为了正确使用它们，需要认识到它们的电磁特性以及它们在整个使用过程中是如何变化的。

工作原理

铁氧体带是一种无源电子元件，它的主要作用是抑制电源线上的高频信号。该磁珠的布置可以在进入特定设备的电源线或地线区域中完成，例如笔记本电脑的电源线或笔记本电脑充电器铁氧体磁珠。

铁氧体磁珠的工作原理是法拉第定律，该定律指出导体区域的磁芯在出现高频信号时会产生反电动势，从根本上衰减铁氧体频率的响应。典型的磁珠可以从Coilcraft等特定制造商处获得，另外特定项目可能需要定制磁珠。

像铁氧体这样的磁性材料被布置在电源区域，允许电感阻抗源通过线路传递信号。实际上，磁珠是一种非线性元件，因此铁氧体磁珠的频率特性将能够帮助你更好的理解其简化的电路模型。但是，这些特性可以根据温度和电流进行修改。

主要作用

铁氧体磁珠电感主要用于衰减电子元件中的高频信号，因为铁氧体磁珠的阻抗是感性的。一旦将铁氧体扼流圈布置在电源线上并连接到设备，它就会分离电源连接上出现的高频噪声。

使用铁氧体钳位是控制噪声的几种方法之一，例如SMPS。因此，像铁氧体滤波器这样的铁氧体磁珠应用可以控制和消除传导EMI。

在铁氧体磁珠的许多应用（例如滤波器、电源滤波器磁珠或EMI滤波器磁珠）之间，通常可以针对特定的DC阈值进行额定。高于特定值的电流会损坏组件。难点在于，它的边缘受热影响比较严重，所以当温度升高时，额定电流会迅速下降。

另外，铁氧体阻抗会受到额定电流的影响。当DC增强时，该铁氧体磁珠将失去电感并饱和。在相对较高的电流下，磁的阻抗可以最大程度地减小。

选择注意事项

选择铁氧体磁珠并不困难，但如果想为你特定的设计选择，那么磁珠的规格就起着关键作用。如果电路板在精确频率范围内传导EMI，并且需要降低这些频率，那么这可能是电路设计的正确选择。

根据这些磁珠的电感性能，关闭这些磁珠降低高频是正常的。但是，磁珠不能用作宽带LPF，因为它们只能简单地帮助减少精确的频率范围。只要不希望特定的频率在其电阻带内，最好选定磁珠范围和扼流圈。

此外，在为你的电路设计选择一个确定的磁珠之前，必须要知道能否为铁氧体磁珠提供阻抗与负载电流弧。如果负载电流非常高，那么需要选择一个能够抵抗的磁珠，而不会在首选频率范围内失去和饱和其阻抗。

用于EMI抑制的铁氧体磁珠

铁氧体磁珠以两种方式防止从设备到设备的EMI干扰。如果设备产生的射频能量可以在整个电缆中广播，并且表现类易于无意辐射体，那么导电电缆就类似于天线。因此，为了减少EMI，磁珠是实现监管所必需的器件。

另一方面，如果有其他EMI源，如家用电器，则磁珠会阻止电缆作为天线工作并从其它设备获得干扰。这在数据电缆和医疗设备上最为常见。

总结

以上就是关于铁氧体磁珠的一些概念知识内容，了解铁氧体磁珠的特性性能可能会非常有用。因为这些磁珠会在相当小的范围内减少信号，它们的效率主要取决于负载电流和温度。

需要注意的是，一旦要使用铁氧体磁珠，应该确认它的规格是否符合你的使用需求。更重要的是，一旦连接铁氧体磁珠，一定要考虑电压降和热量。