Technologie PCB - Analyse de la mise à la terre de billes magnétiques à partir d'applications EMC

L'inductance et les billes magnétiques devraient être dites deux frères. Beaucoup de gens les ont toujours considérés comme « traversant et bloquant» et se mélangeant facilement. Le proverbe dit: une mère a neuf enfants, chacun différent. En fait, il y a encore une grande différence entre l'inductance et les billes magnétiques.

L'unité de l'inductance est constante, le modèle est également nommé d'après la valeur de l'inductance, comme: gz2012 - 100 se réfère à 2012 (0805) encapsulation 10uh inductance; L'unité d'une bille magnétique est l'ohm et le modèle général d'une bille magnétique est la résistance à 100 MHz. Cette valeur est nommée, il est à noter qu'il s'agit d'une valeur de résistance et non d'une inductance équivalente. Par exemple: jcb201209 - 301 fait référence à 2012 (0805) billes magnétiques avec une résistance de 300 ohms dans un boîtier de 100 MHz.

La bille magnétique elle - même est théoriquement un élément consommateur d'énergie et l'inductance ne consomme théoriquement pas d'énergie. C'est la plus grande différence théorique entre les deux types de composants. Le matériau magnétique de l'inducteur n'est pas fermé. La structure typique est un barreau magnétique. Une partie des lignes de champ magnétique traverse le matériau magnétique (tige magnétique) et l'autre partie est dans l'air. Le matériau magnétique des billes magnétiques est fermé et la structure typique est un anneau magnétique. Presque toutes les lignes de champ magnétique sont dans l'anneau magnétique et ne rayonnent pas dans l'air. L'intensité du champ magnétique dans l'anneau magnétique change constamment, ce qui va induire un courant dans le matériau magnétique. Le choix d'un matériau magnétique à hystérésis élevé et à faible résistivité permet de transformer cette énergie à haute fréquence en chaleur, qui est ensuite consommée. L'inductance est l'inverse. Les matériaux magnétiques avec un faible coefficient d'hystérésis et une résistivité élevée doivent être choisis de sorte que l'inductance présente des valeurs d'inductance aussi cohérentes que possible dans toute la bande de fréquences. Les différences de structure et de matériau magnétique déterminent donc la différence essentielle entre les billes magnétiques et les inducteurs.

Les inducteurs sont principalement utilisés pour l'alimentation à découpage, la résonance, l'adaptation d'impédance et le filtrage spécial, les billes magnétiques sont principalement utilisées pour protéger contre le rayonnement et l'amélioration de la compatibilité électromagnétique est bien meilleure que l'inductance.

Les billes magnétiques consomment des hautes fréquences et il n'y a pas de "fuite magnétique" externe, tandis que l'inductance, en raison du fait que le matériau magnétique n'est pas fermé, transmettra un grand nombre de signaux haute fréquence dans l'espace externe, provoquant des problèmes EMI...

Il est généralement recommandé d'utiliser des billes magnétiques sur les lignes d'alimentation ou de signal pour améliorer l'effet de découplage, mais il faut être prudent lors de l'utilisation de billes magnétiques entre les masses, en particulier dans les applications où des signaux perturbateurs de grande énergie circulent à travers les billes.

Rappelez - vous quand je venais d'apprendre la conception DSP, le maître a recommandé un circuit pour la partie analogique de l'application DSP, qui consistait à enfiler deux billes magnétiques sur l'alimentation numérique et analogique, puis à ajouter une capacité de filtrage. Traditionnellement, ce n’est que lorsque j’ai été exposé à la conception EMC que j’ai découvert à quel point elle était erronée, et j’ai également compris à l’époque où certains problèmes se posaient.

Les billes magnétiques présentent des propriétés résistives lorsqu'un courant perturbateur les traverse. À ce stade, les billes magnétiques auront un grand â³v des deux côtés, reflété spécifiquement dans la partie analogique du DSP, et les mesures A / D auront de grandes fluctuations, quel que soit l'algorithme de filtrage que vous utilisez, les mesures seront certainement un gâchis avec des interférences constantes.

Par conséquent, dans ces applications simples, n'ajoutez pas de billes magnétiques au sol, il suffit de les court - circuiter.