Elektronisches Design - Die Verwendung von PCB Design von magnetischen Perlen

Ob Spanperlen oder Spaninduktivitäten in der Konstruktion von Leiterplatten hängt hauptsächlich vom Anwendungsszenario ab. Zum Beispiel, Chipinduktivitäten werden im Resonanzkreis benötigt; bei der Beseitigung unnötiger Störgeräusche, Die Verwendung von Spanperlen ist die beste Wahl für PCB-Design.
1. In der PCB-Design, Die Einheit der magnetischen Perlen ist ohms, nicht Hunter, denen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte. Da die Einheit der magnetischen Perle nominell auf der Impedanz basiert, die sie bei einer bestimmten Frequenz erzeugt, die Einheit der Impedanz ist auch ohms. Die DATASHEET der magnetischen Perle liefert im Allgemeinen Frequenz- und Impedanzkurven. Allgemein, 100MHz ist der Standard. Zum Beispiel, 1000R 100MHz, Die Bedeutung ist, dass die Impedanz der magnetischen Perle 600 Ohms bei einer Frequenz von 100MHz entspricht.
2. Gewöhnliche Filter bestehen aus verlustfreien reaktiven Komponenten. Seine Funktion in der PCB-Design Schaltung soll die Stoppbandfrequenz zurück zur Signalquelle reflektieren, So wird dieser Filtertyp auch Reflexionsfilter genannt. Wenn der Reflexionsfilter nicht mit der Impedanz der Signalquelle übereinstimmt, Ein Teil der Energie wird zurück zur Signalquelle reflektiert, Erhöhung des Störpegels. Die Leiterplatte ist entworfen, um mit diesem Nachteil umzugehen. Ferrit-Magnetringe oder magnetische Perlhülsen können an der Eingangsleitung des Filters verwendet werden, Der Wirbelstromverlust von Hochfrequenzsignalen durch Störring oder Magnetkugeln kann genutzt werden, um hochfrequente Bauteile in Wärmeverluste umzuwandeln. Daher, Der Magnetring und die Magnetkugeln absorbieren hochfrequente Bauteile in der Praxis, so werden sie manchmal Absorptionsfilter genannt.
Verschiedene Ferrit-Unterdrückungskomponenten haben unterschiedliche optimale Unterdrückungsfrequenzbereiche. In der PCB-Design, je höher die Durchlässigkeit, je niedriger die Unterdrückungshäufigkeit. Darüber hinaus, je größer das Volumen von Ferrit, je besser der Unterdrückungseffekt. Einige Online-Forschungen fanden heraus, dass, wenn das Volumen konstant ist, Die lange und dünne Form hat eine bessere zurückhaltende Wirkung als die kurze und dicke, und je kleiner der Innendurchmesser, je besser die zurückhaltende Wirkung. Allerdings, in Gegenwart von DC- oder AC-Vorspannungsstrom, Es gibt immer noch das Problem der Ferritsättigung. Je größer der Querschnitt des Unterdrückungselements, die geringere Wahrscheinlichkeit, gesättigt zu sein, und je größer der akzeptable Vorspannungsstrom. Wenn der EMI-Absorptionsmagnetring/Magnetkugel unterdrückt die Differenzmodenstörung, der aktuelle Wert, der ihn durchläuft, ist proportional zu seinem Volumen, und die beiden sind aus der Anpassung an die Form Sättigung, die Bauteilleistung verringert; bei Unterdrückung von Gleichtaktstörungen, connect the two wires of the power supply (positive and negative) Passing through a magnetic ring at the same time, Das effektive Signal ist ein Differentialmodussignal, und der EMI-Absorptionsmagnetring/Magnetperle hat keine Wirkung darauf, während das Gleichtaktsignal eine größere Induktivität zeigt. Eine andere bessere Möglichkeit, den Magnetring zu verwenden, besteht darin, die Wicklung des Drahtes des Magnetrings, der ihn mehrmals durchläuft, zu wiederholen, um die Induktivität zu erhöhen. Basierend auf seinem Unterdrückungsprinzip der elektromagnetischen Störung, seine Unterdrückungseffekte kann vernünftig genutzt werden.
Das Ferrit-Unterdrückungselement sollte in der Nähe der Mitte der Störquelle installiert werden. Bezüglich des Inputs/Ausgangsschaltung von PCB-Design, Es sollte so nah wie möglich am Ein- und Ausgang des Abschirmgehäuses sein. Für den Absorptionsfilter bestehend aus Ferritperlen und Magnetperlen, zusätzlich zur Verwendung verlustfähiger Materialien mit hoher Permeabilität, es ist auch notwendig, auf seine Anwendungsorte zu achten. Ihre Beständigkeit gegen hochfrequente Bauteile in PCB-Design Die Stromkreise sind etwa zehn bis mehrere hundert, so ist seine Rolle in hochohmigen Schaltungen nicht offensichtlich. Im Gegenteil, in low-impedance circuits (such as power distribution, power supply or radio frequency circuits) ) Will be very effective.
Da Ferrit höhere Frequenzen abschwächen kann, während niedrigere Frequenzen ohne Hindernisse passieren können, Es ist weit verbreitet in der EMI-Kontrolle. Der Magnetring/Magnetperlen, die für die EMI-Absorption verwendet werden, können in verschiedene Formen hergestellt werden, und werden in der Regel an verschiedenen Orten verwendet. Wenn es auf der Leiterplatte, es kann zum DC hinzugefügt werden/DC-Modul, Datenzeile, Stromleitung, etc. Es absorbiert hochfrequente Störsignale auf der Leitung, in der es sich befindet, aber es wird keine neuen Pole und Nullen in der PCB-Design System, und wird die Stabilität des Systems nicht zerstören. Es wird in Verbindung mit dem Netzteilfilter verwendet, die fehlende Hochfrequenzleistung des Filters ergänzen und die Filtereigenschaften im System verbessern können.
Magnetische Perlen werden speziell zur Unterdrückung von hochfrequenten Rauschen und Spitzeninterferenzen an Signalleitungen und Stromleitungen verwendet, und haben auch die Fähigkeit, elektrostatische Impulse zu absorbieren.
Magnetische Perlen werden verwendet, um ultrahochfrequente Signale zu absorbieren. Zum Beispiel, einige HF-Schaltungen, PLLs, Oszillatorschaltungen, and ultra-high frequency memory circuits (DDR SDRAM, RAMBUS, etc.) need to add magnetic beads to the power input part, und Induktivität ist eine Art Speicher Energiekomponenten, Verwendung in LC-Oszillatorschaltungen, Mittel- und Niederfrequenzfilterkreise, etc., und ihr Anwendungsfrequenzbereich überschreitet selten 50MHZ.

The function of the magnetic beads is mainly to eliminate the RF noise existing in the transmission line structure (circuit). Die HF-Energie ist die Wechselstrom-Sinuswellenkomponente, die auf dem direkten Übertragungsausgangspegel überlagert ist. Die DC-Komponente ist das erforderliche Nutzsignal, während die Hochfrequenz RF Energie nutzlos ist. The electromagnetic interference is transmitted and radiated (EMI) along the line. Um diese unnötige Signalenergie zu eliminieren, use chip beads to play the role of high-frequency resistance (attenuator), Das Gerät lässt DC-Signale passieren, beim Filtern von AC-Signalen. Normalerweise ist das Hochfrequenzsignal über 30MHz, aber das niederfrequente Signal wird auch von den Chipperlen beeinflusst.
Die Spanperlen bestehen aus weichen Ferritmaterialien, Bildung einer monolithischen Struktur mit hohem Volumenwiderstand. Wirbelstromverlust ist umgekehrt proportional zum Widerstand von Ferritmaterial. Wirbelstromverlust ist proportional zum Quadrat der Signalfrequenz.
Die Vorteile der Verwendung von Chipbeads: Miniaturisierung und geringes Gewicht haben eine hohe Impedanz im Frequenzbereich von Hochfrequenzrauschen, Beseitigung elektromagnetischer Störungen in der Übertragungsleitung. Geschlossene magnetische Schaltungsstruktur kann Signal-Übersprechen besser beseitigen. Ausgezeichnete magnetische Abschirmstruktur zur Verringerung des Gleichstromwiderstands, um eine übermäßige Dämpfung nützlicher Signale zu vermeiden. Significant high frequency characteristics and impedance characteristics (better elimination of RF energy). Beseitigung parasitärer Schwingungen in Hochfrequenz-Verstärkerschaltungen. Effektiv im Frequenzbereich von mehreren MHz bis mehreren hundert MHz arbeiten.
Mehrere Vorschläge zur korrekten Auswahl des magnetischen Bead Vergleichszentrums in PCB-Design:
1. Was ist der Frequenzbereich der nicht benötigten Signale?
2. Who is the noise source
Third, Kann es Platz geben, um die Magnetperlen auf die Leiterplatte
4. How much noise attenuation is needed
5. What are the environmental conditions (temperature, Gleichspannung, structural strength)
6. What is the circuit and load impedance
The first three can be distinguished by looking at the impedance frequency curve provided by the manufacturer. Die drei Kurven in der Impedanzkurve von PCB-Design sind sehr wichtig, nämlich Widerstand, Induktivität und Gesamtimpedanz. The total impedance is described by ZR22πfL()2+:=fL. Nach dieser Kurve, Wählen Sie das Magnetperlenmodell mit der größten Impedanz im Frequenzbereich aus, in dem das Rauschen gedämpft werden soll und die Signaldämpfung bei Niederfrequenz und Gleichstrom so gering wie möglich ist. Die Impedanz-Eigenschaften der Chip-Magnetkugeln werden unter übermäßiger Gleichspannung beeinflusst. Darüber hinaus, Wenn die Betriebstemperatur zu hoch steigt oder das äußere Magnetfeld zu groß ist, die Impedanz der Magnetkugeln wird beeinträchtigt.
Einsatzorte von Späneperlen und Späneinduktoren in PCB-Design:
Chip inductors: Hochfrequenz (RF) Leiterplatten and wireless communications, Ausrüstung der Informationstechnologie, Radardetektoren, Automobile, Mobiltelefone, Pager, Audiogeräte, PDAs (personal digital assistants), drahtlose Fernsteuerungssysteme, und Niederspannungs-Stromversorgungsmodule.
Chipperlen: Schaltung zur Uhrenerzeugung, Filterung zwischen analoger und digitaler Schaltung, I/O Eingang/output internal connector (such as serial port, Parallelport, Tastatur, Maus, Fernkommunikation, local area network), Hochfrequenzschaltung (HF) Zwischen dem Board und dem Logikgerät, das anfällig für Störungen ist, Der Stromversorgungskreis filtert hochfrequente Leitungsstörungen heraus, und unterdrückt EMI-Rauschen in Computern, Kameras, video recorders (VCRS), Fernsehsysteme und Mobiltelefone.