贴片电感和磁珠讲义

贴片电容、电感、磁珠总结

常见电容器有： 铝电解电容器：极性，容量大，能耐受大的脉动电流， 但容量误差大，泄漏电流大，适合于低频旁路、信号耦 合和电源滤波等场合。 胆电解电容：拥有普通电解电容的特性，漏电流极小， 寿命长，容量误差小，体积小，适合小型设备中。



薄膜电容器：是无极性电容器，用于差滤波器、积分、 振荡和定时电路。 瓷介电容器：无极性电容适合于高频旁路。 陶瓷电容器：是无极性电容器，有高频陶瓷电容和低频 陶瓷电容。适用于高、低频电路中，不适合脉冲电路， 否则容易击穿。 另外，在判定电解电容极性时，直插式电解电容器，有 白色标记或者引线较短的一端为负极；如果是贴片电解 电容，有横杆标记的一端为正极。


Байду номын сангаас
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。磁珠种类很多，制造商应提供技术指 标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。有的磁 珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁 珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力 不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。 铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和， 导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的 磁珠，还要注意其散热措施。






磁珠电感： 为了滤除电源电路对系统的噪声干扰，往往在电源输出增加一个电感或磁珠， 以滤除电源电路带来的噪声。电感的滤波是反射式滤波，对各种频率的信号 都有衰减，磁珠则是吸收式滤波，只对1KHz信号有大的衰减，对其他信号衰 减较小。磁珠有时需要考虑其散热，否则会影响其导磁性能。标称值: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 .一般以100MHz为标准。 额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.电感与磁珠的区 别: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; 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;

电 感 和 磁 珠 的 联 系 与 区 别
目录
简介片式电感ຫໍສະໝຸດ 片式磁珠 磁珠的好处使用磁珠和电感的原因
简介
贴片磁珠和电感的区别 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，侧重于抑止传导性干扰；磁珠多用于
信号回路，主要用于EMI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。
片式磁珠
磁珠的功能 片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（PCB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）。
磁珠的组成 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。
谢 谢 ！
磁珠的好处
小型化和轻量化
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。
高频特性和阻抗特性
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。电路和负载阻抗是多少。 是否有空间在PCB板上放置 磁珠。前三条通过观察阻抗 频率曲线就可以判断。
使用磁珠和电感的原因
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，汽车电子，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

全面的磁珠知识——原理、应用选型以及与电感的区别和联系一、磁珠工作的基本原理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，它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，是频率的一个函数如电阻R(f)，f代表频率。

这里还要强调一下高频的概念：不仅指周期性变化的信号，也特指快速边沿的脉冲等效频率f= 0.5/tr，tr为信号上升/下降边沿，具体参见《数字高速设计》参考书。

<磁珠等效电路>因此如上，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f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。

<实际磁珠形式>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、高品质因数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。

所以实际电路中往往也会串接一个小电阻，消除谐振。

<串联小电阻的磁珠电路>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。

<磁珠滤波损耗原理示意><高频100M表现出的电阻特性>阻抗转折点，两种特性的转折点为X和R曲线的交点，我们称这个转折点为抗阻特性转折点。

贴片功率电感与磁珠的区别
片式电感及其应用
片式电感与片式磁珠的区别

电感器本身是一个无功元件，它在电路中不消耗能量。电感器之所以能够阻止高频信 号在线路中流通，发挥对电磁干扰的抑制作用，是因为电感器在高频信号作用下体现 了一个高阻抗元件，阻止了高频信号在线路中的流通，而将高频信号反射回干扰源。 就这个应用的频率范围来说，很少有超过50MHz的。

（2)电源线的滤波
在设备的电磁干扰的传播途径中，电源线是最重要的媒介，因为电源线的 长度(包括设备的电源进线和电力传输的架空线延伸)足以构成射频信号的被动天 线。此外，电网内的各种设备开、关和运行中形成的骚动也在电网中肆意流传。 上述干扰对电网内的敏感设备的可靠工作造成威胁。射频信号在电源线上的传输 是以两种模式进行的，一种是共模型式，在线一大地及中线一大地两个路径上出 现;另一种是差模型式，在线一中线里传播。

对磁珠来说，它本身是一个软磁铁氧体磁芯，串联在需要抑制干扰的线路上，诚然在 频率较低时，铁氧体磁珠在串联电路上仍然体现为一个电感。然而对于频率更高的干 扰，由于磁芯的磁导率的降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小，因此磁珠电 感对于高频干扰的阻挡作用在减少。而与此同时，磁芯的损耗(涡流损耗) 却在增加。 后者等效为损耗电阻，电阻成分的增加，导致磁珠在线路上的总阻抗依然在增加，所 以当高频干扰通过铁氧体时，磁珠对高频干扰的阻挡作用依然在增加，不过这次磁珠 不是将高频干扰反射回干扰源，而是将高频干扰转换成热能的形式给耗散掉了。

电源线滤波器则被安插在电源线上，专门用来抑制射频信号传播的器件。 在电源线滤波器设计中往往不用差模电感，而采用共模电感。共模电感 的两个线圈绕在同一磁芯上(同名端在线圈的同一侧)，这种绕线方法对于差 模电流(包括电源电流)产生的磁通相互抵消，不会产生磁路饱和;而对共模电 流则体现一个很大的电感，取得大的滤波效果。 应当指出的是，共模电感器的两个线圈绕制不可能完全对称，因此共模 电感器实际上还是残留一定程度的差模电感成分，对于差模干扰仍有一定程 度抑制作用。 这样看来，无论是信号线或者是电源线，从抑制电磁干扰的角度出发， 用得最多的还是共模抑制措施。因此从使用片式电感器的角度出发，用得最 多的还是片式共模电感器。另外，从电磁兼容对策器件生产商提供的电感器 来说也是片式共模电感器。