片式磁珠是目前應用、發展很快的一種抗干擾元件，廉價、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，片式鐵氧體磁珠的結構和等效電路如圖2所示，實質上它就是1個疊層型片式電感器，是由鐵氧體磁性材料與導體線圈組成的疊層型獨石結構。由於在高溫下燒結而成，因而具有緻密性好、可靠性高等優點。兩端的電極由銀/鎳/焊錫3層構成，可滿足再流焊和波峰焊的要求。在圖2所示的等效電路中，R代表由於鐵氧體材料的損耗(主要是磁損耗)以及導體線圈的歐盟損耗而引起的等效電阻，C是導體線圈的寄生電容。

　　片式磁珠的功能主要是消除存在於傳輸線結構(PCB電路)中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號，而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。要消除這些不需要的信號能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器)，該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上，但是低頻信號也會受到片式磁珠的影響。

　　片式磁珠不僅具有小型化和輕量化的優點，而且在射頻噪聲頻率範圍內具有高阻抗特性，可以消除傳輸線中的電磁干擾。片式磁珠能夠降低直流電阻，以免對有用信號產生過大的衰減。片式磁珠還具有顯著的高頻特性和阻抗特性，能更好的消除RF能量。在高頻放大電路中還能消除寄生振蕩。有效的工作在幾個MHz到幾百MHz的頻率範圍內[5] [6]。

　　片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會受到不利的影響。

3.2.3片式電感與片式磁珠的使用

　　是使用片式磁珠還是片式電感主要還在於應用。在諧振電路中需要使用片式電感，而在需要消除不需要的EMI噪聲時，則使用片式磁珠是最佳的選擇。片式電感的應用場合主要有： 射頻(RF)和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機，音頻設備，PDAs(個人數字助理)，無線遙控系統以及低壓供電模塊等。片式磁珠的應用場合主要有： 時鐘發生電路，模擬電路和數字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內部連接器(比如串口、並口、鍵盤、鼠標、長途電信、本地局域網等)，射頻(RF)電路和易受干擾的邏輯設備之間，供電電路中濾除高頻傳導干擾，計算機，打印機，錄像機，電視系統和手提電話中的EMI噪聲抑止。

4磁珠的選用與應用

　　由於鐵氧體磁珠在電路中使用能夠增加高頻損耗而又不引入直流損耗，而且體積小、便於安裝在區間的引線或者導線上，對於1MHz以上的噪聲信號抑制效果十分明顯，因此可用作高頻電路的去耦、濾波以及寄生振蕩的抑制等。特別對消除電路內部由開關器件引起的電流突變和濾波電源線或其它導線引入電路的高頻噪聲干擾效果明顯。低阻抗的供電回路、諧振電路、丙類功率放大器以及可控硅開關電路等，使用鐵氧體磁珠進行濾波都是十分有效的。鐵氧體磁珠一般可以分為電阻性和電感性兩類，使用時可以根據需要選取。單個磁珠的阻抗一般為十至幾百歐姆，應用時如果一個衰減量不夠時可以用多個磁珠串聯使用，但是通常三個以上時效果就不會再明顯增加了[7]。如圖3示出了利用兩隻電感性鐵氧體磁珠構成的高頻LC濾波器電路，該電路可有效的吸收由高頻振蕩器產生的振蕩信號而不致竄入負載，並且不降低負載上的直流電壓。

　　由於任何傳輸線都不可避免的存在著引線電阻、引線電感和雜散電容，因此，一個標準的脈衝信號在經過較長傳輸線後，極易產生上衝及振鈴現象。大量的實驗證明，引線電阻可使脈衝的平均振幅減小，而引線電感和雜散電容的存在，則是產生上衝和振鈴的根本原因。在脈衝前沿上升時間相同的條件下，引線電感越大，上衝及振鈴現象就越嚴重，雜散電容越大，則使波形的上升時間越長，而引線電阻的增加，將使脈衝的振幅減小。在實際電路中，可以利用串聯電阻的方法來減小和抑制上衝及振鈴。圖4給出了利用一個電阻性鐵氧體磁珠來消除兩隻快速邏輯門之間由於長線傳輸而引起的振鈴現象。

　　鐵氧體抑制元件還廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體磁珠，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈衝干擾的能力。兩個元件的數值大小與磁珠的長度成正比，而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響，磁珠長度越長抑制效果越好。

　　普通濾波器是由無損耗的電抗元件構成的，它在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源，所以這類濾波器又叫反射濾波器。當反射濾波器與信號源阻抗不匹配時，就會有一部分能量被反射回信號源，造成干擾電平的增強。為解決這一弊病，可在濾波器的進線上使用鐵氧體磁環或磁珠套，利用磁環或磁珠對高頻信號的渦流損耗，把高頻成分轉化為熱損耗。因此磁環和磁珠實際上對高頻成分起吸收作用，所以有時也稱之為吸收濾波器。

　　不同的鐵氧體抑制元件，有不同的最佳抑制頻率範圍。通常磁導率越高，抑制的頻率就越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。在體積一定時，長而細的形狀比短而粗的抑制效果好，內徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵氧體飽和的問題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。

　　EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時，通過它的電流值正比於其體積，兩者失調造成飽和，降低了元件性能；抑制共模干擾時，將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環，有效信號為差模信號，EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響，而對於共模信號則會表現出較大的電感量。磁環的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環的導線反覆繞幾下，以增加電感量。可以根據它對電磁干擾的抑制原理，合理使用它的抑製作用。

　　鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。對於輸入/輸出電路，應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。對鐵氧體磁環和磁珠構成的吸收濾波器，除了應選用高磁導率的有耗材料外，還要注意它的應用場合。它們在線路中對高頻成分所呈現的電阻大約是十至幾百歐姆，因此它在高阻抗電路中的作用並不明顯，相反，在低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用將非常有效[3]。

5結論

　　近年來，由於電磁兼容的迫切要求，鐵氧體磁珠得到了廣泛的應用，尤其是片式鐵氧體磁珠。在各種現代電子產品中，為了達到電磁兼容的要求，幾乎都採用了這類元件。但值得注意的是，這類元件品種繁多，性能各異，不像阻容元件那樣的系列化、標準化，所以，必須全面瞭解各種鐵氧體磁珠的特性，並根據實際情況，恰當的選擇與使用這些元件才能收到滿意的效果。

片式磁珠是目前應用、發展很快的一種抗干擾元件，廉價、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。片式磁珠由軟磁鐵氧體材料組成，片式鐵氧體磁珠的結構和等效電路如圖2所示，實質上它就是1個疊層型片式電感器，是由鐵氧體磁性材料與導體線圈組成的疊層型獨石結構。由於在高溫下燒結而成，因而具有緻密性好、可靠性高等優點。兩端的電極由銀/鎳/焊錫3層構成，可滿足再流焊和波峰焊的要求。在圖2所示的等效電路中，R代表由於鐵氧體材料的損耗(主要是磁損耗)以及導體線圈的歐盟損耗而引起的等效電阻，C是導體線圈的寄生電容。

　　片式磁珠的功能主要是消除存在於傳輸線結構(PCB電路)中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號，而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。要消除這些不需要的信號能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器)，該器件允許直流信號通過，而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上，但是低頻信號也會受到片式磁珠的影響。

　　片式磁珠不僅具有小型化和輕量化的優點，而且在射頻噪聲頻率範圍內具有高阻抗特性，可以消除傳輸線中的電磁干擾。片式磁珠能夠降低直流電阻，以免對有用信號產生過大的衰減。片式磁珠還具有顯著的高頻特性和阻抗特性，能更好的消除RF能量。在高頻放大電路中還能消除寄生振蕩。有效的工作在幾個MHz到幾百MHz的頻率範圍內[5] [6]。

　　片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會受到不利的影響。

3.2.3片式電感與片式磁珠的使用

　　是使用片式磁珠還是片式電感主要還在於應用。在諧振電路中需要使用片式電感，而在需要消除不需要的EMI噪聲時，則使用片式磁珠是最佳的選擇。片式電感的應用場合主要有： 射頻(RF)和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機，音頻設備，PDAs(個人數字助理)，無線遙控系統以及低壓供電模塊等。片式磁珠的應用場合主要有： 時鐘發生電路，模擬電路和數字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內部連接器(比如串口、並口、鍵盤、鼠標、長途電信、本地局域網等)，射頻(RF)電路和易受干擾的邏輯設備之間，供電電路中濾除高頻傳導干擾，計算機，打印機，錄像機，電視系統和手提電話中的EMI噪聲抑止。

4磁珠的選用與應用

　　由於鐵氧體磁珠在電路中使用能夠增加高頻損耗而又不引入直流損耗，而且體積小、便於安裝在區間的引線或者導線上，對於1MHz以上的噪聲信號抑制效果十分明顯，因此可用作高頻電路的去耦、濾波以及寄生振蕩的抑制等。特別對消除電路內部由開關器件引起的電流突變和濾波電源線或其它導線引入電路的高頻噪聲干擾效果明顯。低阻抗的供電回路、諧振電路、丙類功率放大器以及可控硅開關電路等，使用鐵氧體磁珠進行濾波都是十分有效的。鐵氧體磁珠一般可以分為電阻性和電感性兩類，使用時可以根據需要選取。單個磁珠的阻抗一般為十至幾百歐姆，應用時如果一個衰減量不夠時可以用多個磁珠串聯使用，但是通常三個以上時效果就不會再明顯增加了[7]。如圖3示出了利用兩隻電感性鐵氧體磁珠構成的高頻LC濾波器電路，該電路可有效的吸收由高頻振蕩器產生的振蕩信號而不致竄入負載，並且不降低負載上的直流電壓。

　　由於任何傳輸線都不可避免的存在著引線電阻、引線電感和雜散電容，因此，一個標準的脈衝信號在經過較長傳輸線後，極易產生上衝及振鈴現象。大量的實驗證明，引線電阻可使脈衝的平均振幅減小，而引線電感和雜散電容的存在，則是產生上衝和振鈴的根本原因。在脈衝前沿上升時間相同的條件下，引線電感越大，上衝及振鈴現象就越嚴重，雜散電容越大，則使波形的上升時間越長，而引線電阻的增加，將使脈衝的振幅減小。在實際電路中，可以利用串聯電阻的方法來減小和抑制上衝及振鈴。圖4給出了利用一個電阻性鐵氧體磁珠來消除兩隻快速邏輯門之間由於長線傳輸而引起的振鈴現象。

　　鐵氧體抑制元件還廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體磁珠，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈衝干擾的能力。兩個元件的數值大小與磁珠的長度成正比，而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響，磁珠長度越長抑制效果越好。

　　普通濾波器是由無損耗的電抗元件構成的，它在線路中的作用是將阻帶頻率反射回信號源，所以這類濾波器又叫反射濾波器。當反射濾波器與信號源阻抗不匹配時，就會有一部分能量被反射回信號源，造成干擾電平的增強。為解決這一弊病，可在濾波器的進線上使用鐵氧體磁環或磁珠套，利用磁環或磁珠對高頻信號的渦流損耗，把高頻成分轉化為熱損耗。因此磁環和磁珠實際上對高頻成分起吸收作用，所以有時也稱之為吸收濾波器。

　　不同的鐵氧體抑制元件，有不同的最佳抑制頻率範圍。通常磁導率越高，抑制的頻率就越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。在體積一定時，長而細的形狀比短而粗的抑制效果好，內徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵氧體飽和的問題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。

　　EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時，通過它的電流值正比於其體積，兩者失調造成飽和，降低了元件性能；抑制共模干擾時，將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環，有效信號為差模信號，EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響，而對於共模信號則會表現出較大的電感量。磁環的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環的導線反覆繞幾下，以增加電感量。可以根據它對電磁干擾的抑制原理，合理使用它的抑製作用。

　　鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。對於輸入/輸出電路，應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。對鐵氧體磁環和磁珠構成的吸收濾波器，除了應選用高磁導率的有耗材料外，還要注意它的應用場合。它們在線路中對高頻成分所呈現的電阻大約是十至幾百歐姆，因此它在高阻抗電路中的作用並不明顯，相反，在低阻抗電路(如功率分配、電源或射頻電路)中使用將非常有效[3]。

5結論

　　近年來，由於電磁兼容的迫切要求，鐵氧體磁珠得到了廣泛的應用，尤其是片式鐵氧體磁珠。在各種現代電子產品中，為了達到電磁兼容的要求，幾乎都採用了這類元件。但值得注意的是，這類元件品種繁多，性能各異，不像阻容元件那樣的系列化、標準化，所以，必須全面瞭解各種鐵氧體磁珠的特性，並根據實際情況，恰當的選擇與使用這些元件才能收到滿意的效果。

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