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電感和磁珠的差別

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磁珠的選用

承前：從去耦半徑出發(fā)，通過去耦半徑的計算，讓大家直觀的看到我們常見的電容的“有效范圍”問題。

本節(jié)：討論濾波電容的位置與PDN阻抗的關(guān)系，提出“全局電容”與“局部電容”的概念。能看到當(dāng)電容呈現(xiàn)“全局特性”的時候，電容的位置其實(shí)沒有想象中那么重要。

啟后：多層板設(shè)計的時候，電容傾向于呈現(xiàn)“全局特性”，“電源加磁珠”的設(shè)計方法，會影響電容在全局范圍內(nèi)起作用。同時電源種類太多，還會帶來其他設(shè)計問題。

通過上一篇文章，我們知道平常“耳熟能詳”的電容去耦半徑理論，對PCB設(shè)計其實(shí)沒有什么指導(dǎo)意義。0.1uf的電容去耦半徑足夠大，設(shè)計中參考這個值沒有用處，工程師還是會“盡量”把0.1uf電容靠近芯片的電源管教放置。PCB設(shè)計師需要更有效的理論來指導(dǎo)電容的布局設(shè)計。

既然簡單的用四分之一波長理論推算的電容去耦半徑不起作用，那么電容放置得離芯片電源管腳比較遠(yuǎn)，還會有哪些影響呢？很多人都答對了，影響安裝電感。

如何區(qū)分電感與磁珠？

在電子元件領(lǐng)域，你應(yīng)該聽過“感應(yīng)磁珠”這個詞。許多人混淆了感應(yīng)器和磁珠，認(rèn)為它們都是“直接連接和電阻”。事實(shí)上，它們之間的差別相當(dāng)大。你可以說磁珠是感應(yīng)器，但你不能說感應(yīng)器是磁珠，它們的范圍完全不同。讓我們教你如何區(qū)分它們。

1.理論上，磁珠本身是耗能元件，而理論上，感應(yīng)器不消耗能量。

2.感應(yīng)器的磁性材料不是封閉的，典型的結(jié)構(gòu)是磁棒。一部分磁力線穿過磁性材料(磁棒)，另一部分在空氣中；磁珠的磁性材料是封閉的，典型的結(jié)構(gòu)是磁環(huán)。幾乎所有磁力線都在磁環(huán)中，不會發(fā)射到空氣中。

3.磁環(huán)中的磁場強(qiáng)度不斷變化，這將在磁性材料中感應(yīng)出電流。選擇具有高磁滯系數(shù)和低電阻率的磁性材料可以將這些高頻能量轉(zhuǎn)換成熱能并消耗掉。相反，有必要選擇低磁滯系數(shù)和高電阻率的磁性材料，以使電感在整個頻帶內(nèi)盡可能表現(xiàn)出一致的電感值。

1.骨骼

骨架一般指用于纏繞線圈的支架。一些大型固定電感或可調(diào)電感(如振蕩線圈、扼流圈等。)大多是將漆包線(或紗包線)纏繞在骨架上，然后放置磁芯、銅芯、鐵芯等。以提高它們的電感。

骨架通常由塑料、膠木和陶瓷制成，根據(jù)實(shí)際需要可以制成不同的形狀。通常，小電感(如色碼電感)不使用骨架，而是直接將漆包線纏繞在磁芯上。空芯電感器(也稱為生線圈或空芯線圈，主要用于高頻電路)不需要磁芯、骨架和屏蔽，而是先纏繞在模具上，然后拆下模具，將線圈分開一定的距離。

正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn)

1.不必要信號的頻率范圍是多少？

2.誰是噪音源？

3.需要多大的噪聲衰減；

4.環(huán)境條件是什么(溫度、DC電壓、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)；

5.電路和負(fù)載的阻抗是多少？

6.在印刷電路板上有放置磁珠的空間嗎？

前三個可以通過觀察制造商提供的阻抗頻率曲線來判斷。阻抗曲線中有三條曲線非常重要，即電阻、感抗和總阻抗。總阻抗由ZR22πfL()2 :=fL描述。根據(jù)該曲線，選擇在期望噪聲衰減的頻率范圍內(nèi)具有zui阻抗的磁珠類型，并且在低頻和DC下的信號衰減盡可能小。在過高的DC電壓下，芯片磁珠的阻抗特性會受到影響。此外，如果工作溫度升高過高或外部磁場過大，磁珠的阻抗將受到不利影響。使用芯片磁珠和芯片電感的原因:是使用芯片磁珠還是芯片電感主要取決于應(yīng)用。諧振電路中需要使用片式電感。當(dāng)需要消除不必要的電磁干擾噪聲時，使用芯片磁珠是佳選擇。芯片磁珠和芯片電感的應(yīng)用:

芯片電感:射頻和無線通信、信息技術(shù)設(shè)備、雷達(dá)探測器、汽車、手機(jī)、尋呼機(jī)、音頻設(shè)備、個人數(shù)字助理、無線遙控系統(tǒng)和低壓電源模塊等。

芯片磁珠:濾除時鐘產(chǎn)生電路、模擬電路和數(shù)字電路之間、輸入/輸出內(nèi)部接口(如串口、并口、鍵盤、鼠標(biāo)、遠(yuǎn)程通信、局域網(wǎng))之間、射頻電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間的干擾，濾除電源電路中的高頻傳導(dǎo)干擾、計算機(jī)、打印機(jī)、VCRS、電視系統(tǒng)和手機(jī)中的電磁干擾