Technologie PCB - Avez - vous choisi la bonne perle magnétique PCB design

L'utilisation de perles de puce ou d'inductance de puce dans la conception de PCB dépend principalement du scénario d'application. Par example, il est nécessaire d'utiliser une Inductance à puce dans un circuit résonant; L'utilisation de perles de puce est le meilleur choix lors de l'élimination du bruit EMI indésirable.

1. L'unité des billes magnétiques est l'Ohm, pas le Hunter. Ceci doit faire l'objet d'une attention particulière. Puisque l'unité d'une bille magnétique est nominalement basée sur l'impédance qu'elle produit à une fréquence particulière, l'unité d'impédance est également l'ohm. Les fiches techniques des billes magnétiques fournissent généralement des courbes de caractéristiques de fréquence et d'impédance. Typiquement, 100 MHz est une norme, par example 1000 r 100 MHz, ce qui signifie que l'impédance des billes magnétiques est équivalente à 600 ohms à une fréquence de 100 MHz.

2. Les filtres ordinaires sont composés de composants réactifs sans perte, leur rôle dans la ligne est de réfléchir la fréquence de bande interdite vers la source du signal, de sorte que ce type de filtre est également appelé filtre réfléchissant. Lorsque le filtre réfléchissant ne correspond pas à l'impédance de la source de signal, une partie de l'énergie est réfléchie vers la source de signal, ce qui entraîne une augmentation du niveau d'interférence. Pour résoudre ce problème, il est possible d'utiliser un anneau magnétique en Ferrite ou un manchon de billes magnétiques sur la ligne d'entrée du filtre, en utilisant les pertes par courants de Foucault de l'anneau magnétique ou des billes magnétiques sur le signal haute fréquence pour convertir la composante haute fréquence en pertes thermiques. Ainsi, les anneaux magnétiques et les billes magnétiques absorbent pratiquement les composants haute fréquence, de sorte qu'ils sont parfois appelés filtres d'absorption.

Différents composants inhibiteurs de ferrite ont différentes plages de fréquences d'inhibition optimales. En général, plus la Perméabilité magnétique est élevée, plus la fréquence de suppression est faible. De plus, plus le volume de ferrite est important, meilleur est l'effet inhibiteur. Certaines études en ligne ont montré que les formes allongées ont un meilleur effet inhibiteur que les formes courtes et épaisses lorsque le volume n'est pas modifié, et que plus le diamètre intérieur est petit, meilleur est l'effet inhibiteur. Cependant, en présence d'un courant de polarisation continu ou alternatif, il subsiste un problème de saturation en ferrite. Plus la Section de l'élément inhibiteur est grande, moins la saturation est probable et plus le courant de polarisation tolérable est important. Lorsque l'anneau / bille magnétique absorbant EMI supprime les interférences de mode différentiel, la valeur du courant qui le traverse est proportionnelle à son volume. Un déséquilibre des deux entraîne une saturation et dégrade les performances du composant; Lors de la suppression des interférences de mode commun, connecter les deux fils de l'alimentation (positif et négatif) en même temps à travers l'anneau magnétique, le signal efficace est le signal de mode différentiel, l'absorption EMI anneau magnétique / bille magnétique n'a aucun effet sur elle, mais pour le signal de mode commun, Il présentera une plus grande inductance. Une autre meilleure façon d'utiliser un anneau magnétique est de faire enrouler plusieurs fois le fil de l'anneau magnétique qui le traverse pour augmenter l'inductance. Selon son principe d'inhibition des perturbations électromagnétiques, son effet d'inhibition peut être raisonnablement exploité.

Les composants inhibiteurs de ferrite doivent être installés à proximité de la source de perturbation. Pour les circuits d'entrée / sortie, ils doivent être placés aussi près que possible de l'entrée et de la sortie du boîtier blindé. Pour les filtres absorbants constitués de billes magnétiques de ferrite et de billes de ferrite, il convient de prêter attention à leur application, en plus de l'utilisation de matériaux à pertes à haute Perméabilité magnétique. Leur résistance aux éléments haute fréquence du circuit est de l'ordre de dix à quelques centaines d'angströms, son rôle dans les circuits Haute impédance n'est donc pas évident. Inversement, l'utilisation dans des circuits à basse impédance tels que les circuits de distribution, d'alimentation ou de radiofréquence peut être très efficace.

Les billes magnétiques sont spécialement conçues pour inhiber le bruit à haute fréquence et les interférences de pointes sur les lignes de signal et d'alimentation, et ont également la capacité d'absorber les impulsions électrostatiques.

Les billes magnétiques sont utilisées pour absorber les signaux hyperfréquences. Par example, certains circuits RF, PLL, circuits oscillants et circuits de mémorisation UHF (DDR SDRAM, Rambus, etc.) nécessitent l'ajout de billes magnétiques dans la partie d'entrée de puissance, tandis que l'inductance est un élément de stockage d'énergie utilisé dans les circuits oscillants LC, les circuits de filtrage moyenne et basse fréquence, etc., dont la gamme de fréquences d'application dépasse rarement 50 MHz.

La fonction des billes magnétiques est principalement d'éliminer le bruit RF présent dans la structure de la ligne de transmission (circuit). L'énergie RF est une composante sinusoïdale AC superposée au niveau de transmission DC. La composante DC est un signal utile, mais l'énergie RF est inutile. Les perturbations électromagnétiques sont transmises et rayonnées le long des lignes (EMI). Pour éliminer ces énergies de signal indésirables, les billes de puce sont utilisées pour jouer le rôle de résistances haute fréquence (atténuateurs). L'appareil laisse passer le signal continu tout en filtrant le signal alternatif. Généralement, les signaux à haute fréquence sont au - dessus de 30 MHz, cependant, les signaux à basse fréquence peuvent également être affectés par les billes de puce.

Les billes magnétiques de la puce sont constituées d'un matériau en Ferrite souple formant une structure monolithique à résistivité volumique élevée. Les pertes par courants de Foucault sont inversement proportionnelles à la résistivité du matériau ferrite. Les pertes par courants de Foucault sont proportionnelles au carré de la fréquence du signal.

Avantages de l'utilisation de perles à puce: miniaturisation et légèreté, Haute impédance dans la gamme de fréquences du bruit RF, élimination des interférences électromagnétiques dans la ligne de transmission. La fermeture de la structure du circuit magnétique permet de mieux éliminer les enroulements croisés du signal. Excellente structure de blindage magnétique pour réduire la résistance DC et éviter une atténuation excessive du signal utile. Caractéristiques importantes en haute fréquence et en impédance (meilleure élimination de l'énergie RF). Suppression des oscillations parasites dans le circuit amplificateur haute fréquence. Fonctionne efficacement dans la gamme de fréquences de quelques mégahertz à plusieurs centaines de mégahertz.

Quelques conseils pour choisir correctement le noyau de billes magnétiques dans la disposition et la conception de PCB:

1. Quelle est la gamme de fréquence des signaux indésirables?

2. Qui est la source de bruit

3. Y a - t - il de la place pour placer des billes magnétiques sur la carte PCB?

4. Combien d'atténuation du bruit est nécessaire

5. Quelles sont les conditions environnementales (température, tension continue, résistance structurelle)

6. Quelle est l'impédance du circuit et de la charge

Les trois premiers peuvent être jugés en observant la courbe impédance - fréquence fournie par le fabricant. Trois des courbes d'impédance sont très importantes, à savoir la résistance, l'inductance et l'impédance totale. L'impédance totale est décrite par zr22Ífl () 2 +: = fl. Grâce à cette courbe, on choisit un modèle de billes magnétiques présentant une impédance maximale dans une gamme de fréquences où le bruit doit être atténué et où l'atténuation du signal est la plus faible possible, à basse fréquence et en courant continu. Les propriétés d'impédance des billes magnétiques de la puce seront affectées par une tension continue excessive. De plus, l'impédance des billes magnétiques sera altérée si la température de fonctionnement est trop élevée ou si le champ magnétique externe est trop important.

Application occasion de perles de puce et inducteur de puce:

Inducteurs à puce: communications radiofréquences (RF) et sans fil, équipements informatiques, détecteurs radar, voitures, téléphones cellulaires, pagers, équipements audio, PDA (assistant numérique personnel), systèmes de télécommande sans fil et modules d'alimentation basse tension.