电感与磁珠总搞混?本篇文章帮你解决

       相信大家已经对电感的概念及基本原理非常熟悉,小编在这里就不进行赘述。今天的主角是电感的好兄弟——磁珠。电感和磁珠这两种器件在电子设计当中起到了不可替代的作用。本篇文章将对电感和磁珠进行全方位的对比,帮助大家理解他们之间的异同。

  在电路当中的应用区别

  众所周知,电感是储能元件,而磁珠则是消耗器件。作用不同就意味着两者的应用领域也不尽相同。电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC的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。

  值得我们注意的是,虽然在电路上起到的作用不同,但是磁珠和电感都能被用于处理电磁干扰。磁珠是用来吸收超高频信号,像一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM, RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,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。地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠。

  而在高频谐振的情况下,电感就不及磁珠来的好用了。磁珠同样能吸收高频干扰,而电感在这种情况下已经变得失去了原本的作用。要搞懂电感为何失效,先必需明白EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。对于扳子的IO部分,基于EMC的目的可以用电感将IO部分和扳子的地进行隔离。比如将USB的地和扳子的地用10uH的电感隔离。可以防止插拔的噪声干扰地平面。

  在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。数字地和模拟地之间的磁珠用多大?磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线),取决于你需要磁珠吸收的干扰波频率,为什么磁珠的单位和电阻是一样的呢?磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高,这样一来就好理解了,比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻,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。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

  在很多产品中,交换机的两个地用电容连接起来,为什么不用电感?如果用磁珠或者直接相连的话,人体静电等意外电平会轻易进入交换机的地,这样交换机工作就不正常了。但如果它们之间断开,那么遭受雷击或者其他高压的时候,两个地之间的电火花会引起起火。加电容则避免这种情况。

  交换机的地,是通过两个地之间的电容去消除谐波。就像高阻抗的变压器一样,他附加了一个消除谐波的通路!铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以使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。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

  结构上和实际生产中的区别

  从外观结构上,我们也能看出两者的区别。我们可以通过线圈的数量来分别电感和磁珠。有一匝以上的线圈称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈称之为磁珠。用途由其所需电感量决定。

  在一些产品当中,用电感代替了磁珠的滤波作用。其实这样是可行的,磁珠的电路符号就是电感,但是型号上可以看出使用的是磁珠。在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了。

  本篇文章从深入的原理剖析开始,帮助大家分析了电感和磁珠的异同,最后从结构和实际应用的角度上提供了分辨的方法。希望各位新手在阅读过此篇文章后,能够快速的分辨出电感和磁珠。

文章来源:电源信息网

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