鐵氧體磁珠，原來要這麼用！硬體工程師關鍵元器件，老師卻不教！

分類＼數碼
時間＼2018-01-17

燚智慧硬體開發大講堂

【燚：Yi】

用簡單的語言，講複雜的技術

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磁珠是什麼？有什麼用？

磁珠，全稱“鐵氧體磁珠”， Ferrite Bead。

磁珠的核心功能：吸收線路上的高頻信號。

如果你看到一個高速MCU電路設計中沒有磁珠，只能說明畫圖的硬體工程師沒有考慮過EMC電磁相容測試，從來不管電磁干擾的問題，太山寨了。

由上圖可以看出來，磁珠和電感的內部結構差不多。（電感的連結在這裡：電感的介紹）

兩者構造的區別：電感是在鐵氧體材料外面繞線，

磁珠是線材外面包裹鐵氧體。

兩者使用的區別：電感把高頻信號反射回去，磁珠把高頻信號吸收變成熱量。

磁珠用在哪裡？

磁珠應用場景，基本都是吸收線路上的高頻信號

電源輸入端

音訊信號

磁珠不能用在哪裡？

既然磁珠能吸收高頻信號，那需要保留高頻信號的地方肯定不能用磁珠的了。

例如射頻信號、高速資料線等。

射頻信號如果要濾除雜波，一般用聲表濾波器。

高速資料線要濾除雜波，一般用共模濾波器。

磁珠的關鍵參數

額定電流Rated Current

磁珠裡面是一根纏繞起來的細線，電流大了就燒掉了。

所以需要根據電源線的最大電流選擇磁珠。

磁珠體積越大，額定電流越大。（線更粗）

磁珠阻抗越高，額定電流越小。（線更長）

如果在智慧硬體產品的主電源上使用磁珠，一般都要0805或1206的尺寸的，否則額定電流跟不上。

直流電阻DC Resistance

顧名思義，就是直流通過磁珠時的電阻。

磁珠體積越大，直流電阻越小（線更粗）

磁珠阻抗越高，直流電阻越大（線更長）

直流電阻的選擇，要根據線路負載來決定，

負載小了就要用直流電阻小的磁珠。

例如上面的喇叭線路上的磁珠，喇叭的直流電阻只有8ohm，如果選擇最下面那個磁珠，雖然高頻阻抗夠大、濾除射頻干擾能力很強，但直流電阻高達1ohm，2顆磁珠2ohm，相對喇叭的8ohm，要消耗20%的音訊能量，會導致喇叭聲音變小、音質變差。（此時應當選用0805或更大尺寸的磁珠，高頻阻抗大，直流阻抗更小）

阻抗特性曲線

阻抗，Impedance，例如上圖第四個型號的磁珠，220ohm@100MHz，意思是對於100Mhz的信號，有220ohm的阻抗。

實際應用中，不能只看這個220ohn，而是應該根據自己要濾除的頻段，來選擇合適的磁珠。

例如下面的阻抗-頻率曲線，假設我們要濾除900MHz的干擾（GSM頻段），對著圖可以看出來，900MHz頻率下的阻抗在260ohm，既沒有太高也沒有太低。

（這個例子1G和100M相差不大，有很多磁珠可以相差到十倍以上）

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燚智慧周教授，智慧硬體開發實戰派！

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