什么是磁珠？

磁珠是一種無源元件，有時也稱為磁環(huán)、電磁干擾濾波器、鐵芯等。這是一種特殊的扼流線圈。它的成分主要是鐵氧體。它專門用于抑制信號線和電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，并具有吸收靜電脈沖的能力。

磁珠作為阻抗隨頻率變化的電阻器，在低頻時阻抗較低。隨著頻率的增加，阻抗逐漸增大，并開始表現(xiàn)出阻抗功能。當導體中的電流通過時，鐵氧體對低頻電流的電阻很小，而對高頻電流的衰減作用很大。高頻電流以熱的形式消散，屬于吸收過濾。

磁珠主要用于吸收超高頻信號。例如，一些射頻電路、鎖相環(huán)、振蕩器電路和包含超高頻存儲器的電路需要在電源輸入部分添加磁珠。磁珠具有非常高的電阻率和磁導率，相當于電阻和電感的串聯(lián)。

磁珠濾波的道理

在實際應用中，鐵氧體材料被用作射頻電路的高頻衰減器。實際上，鐵氧體相當于電阻和電感的并聯(lián)。電阻器在低頻時被電感器短路，而在高頻時電感器的阻抗變得相當高，因此所有電流都通過電阻器。鐵氧體是一種有損耗的裝置，在其上高頻能量被轉(zhuǎn)換成熱能，熱能由它的電阻特性決定。

與普通電感相比，鐵氧體磁珠具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時具有電阻性，相當于低品質(zhì)因數(shù)的電感，因此可以在較寬的頻率范圍內(nèi)連接高阻抗，從而提高高頻時的濾波效率。

阻抗是由電感的感抗形成的，低頻時電阻很小，磁芯磁導率很高，所以電感很大，L起次要作用，電磁干擾被反射和抑制；此時，磁芯的損耗很小，具有高Q特性的電感有時會表現(xiàn)出使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。阻抗由電阻元件構(gòu)成。隨著頻率的增加，磁芯的磁導率降低，導致電感和感抗分量減小。然而，此時，磁芯和電阻元件的損耗增加，這導致總阻抗增加。當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被接收并轉(zhuǎn)化為熱能而消散。

鐵氧體抑制元件廣泛用于印刷電路板、電源線和數(shù)據(jù)線。如果在印刷電路板的電源線入口端增加鐵氧體抑制元件，可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠通常用于抑制信號線和電源線上的高頻干擾和峰值干擾，還具有接收靜電放電脈沖干擾的能力。

磁珠的特性

(1)頻率阻抗曲線[2]

從頻率阻抗曲線可以看出，磁珠有三個響應區(qū):

XR磁珠是電感性的

X=R磁珠開始顯示電阻

當R=-X磁珠開始顯示容性使用時，有必要使頻率在磁珠的電阻區(qū)進行濾波，并且頻率應在相對較小的電感區(qū)。上圖是磁珠的阻抗VSfrequency(兆赫)圖?，F(xiàn)在，如果你想過濾掉100兆赫茲的噪音，這個磁珠合適嗎？實際上，它不合適。雖然這種磁珠在80兆赫左右開始顯示電阻，R=X，但在100兆赫左右仍有較大的靈敏度，當用于電力線濾波時，可能會引起振蕩。這個磁珠實際上是zui的噪聲抑制性能，大約為300兆赫。

(2)DC偏置電流對磁珠性能的影響

上圖顯示了村田給出的DC偏置電流對阻抗的影響[3]。可以看出，隨著電流的增加，阻抗開始減小。設備手冊中給出的額定電流指的是磁珠在給定溫度升高時可以通過的大電流，而不是磁珠在該電流下仍能保持零DC偏置的阻抗。

為了有效地過濾電源，設計額定電流降額為20%的磁珠是一種可靠的選擇。