Leiterplattentechnisch - Haben Sie die richtigen magnetischen Perlen im PCB-Design ausgewählt?

Ob Spanperlen oder Spaninduktivitäten in PCB-Design hängt hauptsächlich vom Anwendungsszenario ab. Zum Beispiel, Es ist notwendig, Chipinduktivitäten im Resonanzkreis zu verwenden; bei der Beseitigung unerwünschter Störgeräusche, Die Verwendung von Spanperlen ist die beste Wahl.

1. Die Einheit der magnetischen Perle ist ohm, nicht Hunter. Da die Einheit der magnetischen Perle nominell auf der Impedanz basiert, die sie bei einer bestimmten Frequenz erzeugt, ist die Impedanz-Einheit auch Ohms. Die DATASHEET der Magnetkugeln liefert im Allgemeinen Frequenz- und Impedanzkurven. Im Allgemeinen ist 100MHz der Standard, wie 1000R 100MHz, was bedeutet, dass die Impedanz der magnetischen Perlen 600 Ohms bei einer Frequenz von 100MHz entspricht.

2. Gewöhnliche Filter bestehen aus verlustfreien reaktiven Komponenten, und ihre Rolle in der Leitung besteht darin, die Stoppbandfrequenz zurück zur Signalquelle zu reflektieren, so dass diese Art von Filter auch als Reflexionsfilter bezeichnet wird. Wenn der Reflexionsfilter nicht mit der Impedanz der Signalquelle übereinstimmt, wird ein Teil der Energie zurück zur Signalquelle reflektiert, was zu einer Erhöhung des Störpegels führt. Um dieses Problem zu lösen, kann ein Ferrit-Magnetring oder eine magnetische Perlhülse auf der Eingangsleitung des Filters verwendet werden, um den Wirbelstromverlust des Rings oder die magnetische Perle auf dem Hochfrequenzsignal zu verwenden, um die Hochfrequenzkomponente in Wärmeverlust umzuwandeln. Daher absorbieren der Magnetring und die Magnetkugeln tatsächlich hochfrequente Komponenten, so dass sie manchmal Absorptionsfilter genannt werden.

Verschiedene Ferrit-Unterdrückungskomponenten haben unterschiedliche optimale Unterdrückungsfrequenzbereiche. Generell gilt, je höher die Durchlässigkeit, desto geringer die Häufigkeit der Unterdrückung. Je größer das Ferritvolumen, desto besser der Unterdrückungseffekt. Einige Online-Forschungen haben herausgefunden, dass, wenn das Volumen konstant ist, eine lange und dünne Form einen besseren Unterdrückungseffekt hat als eine kurze und dicke, und je kleiner der Innendurchmesser, desto besser der Unterdrückungseffekt. Bei Vorliegen von DC- oder AC-Biasstrom besteht jedoch immer noch das Problem der Ferritsättigung. Je größer der Querschnitt des Unterdrückungselements ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, gesättigt zu sein und desto größer ist der tolerierbare Vorspannungsstrom. Wenn der EMI-Absorptionsmagnetring/magnetische Wulst Differenzmodenstörungen unterdrückt, ist der Stromwert proportional zu seinem Volumen. Das Ungleichgewicht der beiden verursacht Sättigung und verringert die Leistung der Komponente; Verbinden Sie beim Unterdrücken von Gleichtaktstörungen die beiden Drähte der Stromversorgung (positiv und negativ) Wenn Sie gleichzeitig einen Magnetring passieren, ist das effektive Signal ein Differenztaktsignal, und der EMI-Absorptions-Magnetring/magnetische Perle hat keine Auswirkung darauf, aber für das Gleichtaktsignal zeigt es eine größere Induktivität. Eine andere bessere Möglichkeit, den Magnetring zu verwenden, besteht darin, die Drähte des Magnetrings, die ihn durchlaufen, mehrmals aufzuwinden, um die Induktivität zu erhöhen. Entsprechend seinem Unterdrückungsprinzip elektromagnetischer Störungen kann seine Unterdrückungseffekt vernünftig verwendet werden.

Ferrit-Unterdrückungskomponenten sollten in der Nähe der Störquelle installiert werden. Bei der Ein-/Ausgangsschaltung sollte sie möglichst nahe am Ein- und Ausgang des Abschirmgehäuses liegen. Für den Absorptionsfilter, der aus Ferritperle und Ferritperle besteht, sollte neben der Verwendung verlustförmiger Materialien mit hoher Permeabilität auf seine Anwendung geachtet werden. Ihre Beständigkeit gegenüber hochfrequenten Komponenten in der Schaltung beträgt etwa zehn bis mehrere hundert Ω, so dass ihre Rolle in hochohmigen Schaltungen nicht offensichtlich ist. Im Gegenteil, in niederohmigen Schaltkreisen (wie Stromverteilung, Stromversorgung oder Hochfrequenzschaltungen) wird die Verwendung sehr effektiv sein.

Magnetische Perlen werden speziell verwendet, um hochfrequente Rauschen und Spitzeninterferenzen auf Signalleitungen und Stromleitungen zu unterdrücken und haben auch die Fähigkeit, elektrostatische Impulse zu absorbieren.

Magnetische Perlen werden verwendet, um ultrahochfrequente Signale zu absorbieren. Zum Beispiel müssen einige HF-Schaltungen, PLLs, Oszillationsschaltungen und Ultrahochfrequenzspeicherschaltungen (DDR SDRAM, RAMBUS usw.) dem Leistungseingangsteil magnetische Perlen hinzufügen, und Induktivität ist eine Art Speicherenergiekomponenten, die in LC-Oszillatorschaltungen, Mittel- und Niederfrequenzfilterschaltungen usw. verwendet werden, und ihr Anwendungsfrequenzbereich überschreitet selten 50MHZ.

Die Funktion der magnetischen Perlen besteht hauptsächlich darin, das HF-Rauschen zu beseitigen, das in der Übertragungsleitungsstruktur (Schaltung) vorhanden ist. HF-Energie ist eine AC-Sinuswellenkomponente, die auf der DC-Übertragungsebene überlagert wird. Die DC-Komponente ist ein nützliches Signal, aber die HF-Energie ist nutzlos. Die elektromagnetischen Störungen werden entlang der Leitung übertragen und abgestrahlt (EMI). Um diese unerwünschte Signalenergie zu eliminieren, werden Chipbeads verwendet, um die Rolle des Hochfrequenzwiderstandes (Abschwächer) zu spielen. Dieses Gerät ermöglicht es DC-Signale zu passieren, während AC-Signale herausgefiltert werden. Normalerweise liegt das Hochfrequenzsignal über 30MHz, aber das Niederfrequenzsignal wird auch von den Chipperlen beeinflusst.

Die Chip-Magnetperlen bestehen aus weichem Ferritmaterial und bilden eine monolithische Struktur mit hohem Volumenwiderstand. Der Wirbelstromverlust ist umgekehrt proportional zum Widerstand von Ferritmaterialien. Der Wirbelstromverlust ist proportional zum Quadrat der Signalfrequenz.

Die Vorteile der Verwendung von Chipperlen: Miniaturisierung und geringes Gewicht haben eine hohe Impedanz im Frequenzbereich von Hochfrequenzrauschen und eliminieren elektromagnetische Störungen in der Übertragungsleitung. Geschlossene magnetische Schaltungsstruktur kann Signalquerwicklung besser beseitigen. Ausgezeichnete magnetische Abschirmstruktur, die DC-Widerstand reduziert, um übermäßige Dämpfung von nützlichen Signalen zu vermeiden. Signifikante Hochfrequenzmerkmale und Impedanzmerkmale (HF-Energie besser eliminieren). Beseitigen Sie parasitäre Schwingungen in Hochfrequenz-Verstärkerschaltungen. Wirksam im Frequenzbereich von mehreren MHz bis mehreren hundert MHz arbeiten.

Einige Vorschläge für die richtige Auswahl des Kerns von Magnetperlen in Leiterplattenlayout und Design:

1. Was ist der Frequenzbereich des unerwünschten Signals?

2. Wer ist die Lärmquelle

3. Gibt es Platz, um Magnetperlen auf die Leiterplatte?

4. Wie viel Schalldämpfung wird benötigt

5. Was sind die Umweltbedingungen (Temperatur, Gleichspannung, strukturelle Stärke)

6. Was ist die Schaltung und Lastimpedanz

Die ersten drei können anhand der vom Hersteller bereitgestellten Impedanzfrequenzkurve beurteilt werden. Drei Kurven sind sehr wichtig in der Impedanzkurve, nämlich Widerstand, Induktivität und Gesamtimpedanz. Die Gesamtimpedanz wird durch ZR22πfL()2+:=fL beschrieben. Wählen Sie über diese Kurve das Magnetperlenmodell aus, das im Frequenzbereich, in dem das Rauschen gedämpft werden soll, die größte Impedanz aufweist und die Signaldämpfung bei Niederfrequenz und Gleichstrom so gering wie möglich ist. Die Impedanz-Eigenschaften der Chip-Magnetkugeln werden unter übermäßiger Gleichspannung beeinflusst. Wenn die Betriebstemperatur zu hoch steigt oder das äußere Magnetfeld zu groß ist, wird die Impedanz der Magnetkugeln beeinträchtigt.

Anwendungsfälle von Chipperlen und Chipinduktoren:

Chip-Induktivitäten: Hochfrequenz (RF) und drahtlose Kommunikation, informationstechnische Ausrüstung, Radardetektoren, Automobile, Mobiltelefone, Pager, Audiogeräte, PDAs (persönliche digitale Assistenten), drahtlose Fernsteuerungssysteme und Niederspannungs-Stromversorgungsmodule.