Dati PCB - Abilità di selezione di perle magnetiche nella progettazione di circuiti PCB

Nella progettazione della scheda PCB il motivo per l'uso di perline magnetiche SMD e induttori SMD: se utilizzare perline magnetiche SMD o induttori SMD dipende principalmente dall'applicazione. Induttori di chip sono necessari nei circuiti risonanti. Quando è necessario eliminare il rumore indesiderato EMI, l'uso di chip beads è la scelta.1. L'unità delle perle magnetiche è ohm, non cacciatori. Occorre prestare particolare attenzione a questo punto. Poiché l'unità della perla magnetica è nominale in base all'impedenza che produce ad una certa frequenza, anche l'unità di impedenza è ohm. Il DATASHEET della perla magnetica fornisce generalmente la curva caratteristica di frequenza e impedenza. Generalmente, 100MHz è usato come standard, come 1000R 100MHz, il che significa che l'impedenza del bead magnetico è equivalente a 600 ohm ad una frequenza di 100MHz.

2. I filtri ordinari sono composti da componenti reattivi senza perdita. La sua funzione nella linea è quella di riflettere la frequenza della banda di arresto indietro alla sorgente del segnale, quindi questo tipo di filtro è anche chiamato filtro di riflessione. Quando il filtro di riflessione non corrisponde all'impedenza della sorgente del segnale, una parte dell'energia viene riflessa verso la sorgente del segnale, con conseguente aumento del livello di interferenza. Per risolvere questo inconveniente, un anello magnetico in ferrite o un manicotto magnetico della perla può essere utilizzato sulla linea in entrata del filtro e la perdita di corrente parassita del segnale ad alta frequenza dall'anello di ferrite o dalla perla magnetica può essere utilizzata per convertire il componente ad alta frequenza in perdita di calore. Pertanto, l'anello magnetico e le perle magnetiche effettivamente assorbono componenti ad alta frequenza, quindi a volte sono chiamati filtri di assorbimento. Diversi componenti di soppressione della ferrite hanno diversi intervalli di frequenza di soppressione. Generalmente, maggiore è la permeabilità, minore è la frequenza di soppressione. Inoltre, maggiore è il volume della ferrite, migliore è l'effetto inibitore. Quando il volume è costante, la forma lunga e sottile ha un effetto inibitore migliore rispetto alla forma corta e spessa e più piccolo è il diametro interno, migliore è l'effetto inibitore. Tuttavia, nel caso della corrente di polarizzazione DC o AC, c'è ancora il problema della saturazione della ferrite. Maggiore è la sezione trasversale dell'elemento di soppressione, minore è la probabilità che sia saturo e maggiore è la corrente di bias che può essere tollerata. Quando l'anello magnetico assorbente EMI/perla magnetica sopprime l'interferenza del modo differenziale, il valore corrente che passa attraverso di esso è proporzionale al suo volume e lo squilibrio dei due causa la saturazione, che riduce le prestazioni del componente; Quando si sopprime l'interferenza in modalità comune, collegare i due fili (positivi e negativi) dell'alimentatore all'alimentatore. Passando attraverso un anello magnetico allo stesso tempo, il segnale efficace è un segnale di modo differenziale e l'anello magnetico di assorbimento EMI/perla magnetica non ha alcun effetto su di esso, mentre per il segnale di modalità comune, mostrerà una grande induttanza. C'è anche un metodo migliore nell'uso dell'anello magnetico, che è quello di far passare il filo attraverso la bobina magnetica dell'anello più volte per aumentare l'induttanza. Secondo il suo principio di soppressione delle interferenze elettromagnetiche, il suo effetto di soppressione può essere utilizzato ragionevolmente. I componenti di soppressione delle ferrite devono essere installati vicino alla fonte di interferenza. Per i circuiti di ingresso/uscita, dovrebbe essere il più vicino possibile all'ingresso e all'uscita della custodia di schermatura. Per il filtro di assorbimento composto da anello magnetico in ferrite e perle magnetiche, oltre all'uso di materiali di consumo con elevata permeabilità magnetica, occorre prestare attenzione anche alla sua applicazione. La resistenza che presentano ai componenti ad alta frequenza della linea è di circa dieci a diverse centinaia di Ω, quindi il suo effetto non è evidente nei circuiti ad alta impedenza, al contrario, nei circuiti a bassa impedenza (come distribuzione di energia, alimentazione o circuiti RF). Le ferrite sono ampiamente utilizzate nel controllo EMI perché possono attenuare le frequenze più alte mentre permettono alle frequenze più basse di passare quasi senza ostacoli. Anelli magnetici/perline per assorbimento EMI possono essere realizzati in varie forme e sono ampiamente utilizzati in varie applicazioni. Ad esempio, sulla scheda PCB, può essere aggiunto a moduli DC / DC, linee dati, linee elettriche, ecc. Assorbe segnali di interferenza ad alta frequenza sulla linea in cui si trova, ma non genererà nuovi zeri e poli nel sistema e non distruggerà la stabilità del sistema. Viene utilizzato in combinazione con il filtro dell'alimentazione elettrica, che può ben integrare la mancanza di prestazioni ad alta frequenza del filtro e migliorare le caratteristiche di filtraggio nel sistema. Le perle magnetiche sono appositamente progettate per sopprimere il rumore ad alta frequenza e le interferenze di picco sulle linee di segnale e sulle linee elettriche e hanno anche la capacità di assorbire gli impulsi elettrostatici. Le perle magnetiche sono utilizzate per assorbire i segnali ad altissima frequenza, come alcuni circuiti RF, PLL, circuiti oscillatori, compresi i circuiti di memoria ad altissima frequenza (DDR SDRAM, RAMBUS, ecc.) devono aggiungere perle magnetiche alla parte di ingresso di potenza e l'induttanza è una sorta di archiviazione. Componenti energetici, utilizzati in circuiti oscillatori LC, circuiti filtranti in medie e basse frequenze, ecc., la gamma di frequenza di applicazione raramente supera 50MHZ. La funzione della perla magnetica è principalmente di eliminare il rumore RF esistente nella struttura della linea di trasmissione (circuito). L'energia RF è la componente sinusoidale AC sovrapposta al livello di trasmissione DC. Il componente DC è il segnale utile richiesto, mentre l'energia RF RF è inutile. di interferenza elettromagnetica (EMI) trasmessa e irradiata lungo la linea. Per rimuovere questa energia indesiderata del segnale, un chip bead è utilizzato per agire come un resistore ad alta frequenza (attenuatore), che consente ai segnali DC di passare e filtrare i segnali AC. Solitamente i segnali ad alta frequenza sono superiori a 30MHz, tuttavia, i segnali a bassa frequenza sono influenzati anche dalle perline del chip. La perla magnetica del chip è composta da materiale di ferrite morbido, che costituisce una struttura monolitica con resistività ad alto volume. Le perdite di corrente Eddy sono inversamente proporzionali alla resistività del materiale ferrite. Le perdite di corrente Eddy sono proporzionali al quadrato della frequenza del segnale. Vantaggi dell'utilizzo di perline SMD: Miniaturizzazione e leggerezza Elevata impedenza nella gamma di frequenze di rumore RF, eliminando EMI nelle linee di trasmissione. Struttura chiusa del circuito magnetico per eliminare meglio l'avvolgimento incrociato del segnale. Ottima struttura di schermatura magnetica. Ridurre la resistenza DC per evitare un'eccessiva attenuazione del segnale utile. Caratteristiche significative ad alta frequenza e caratteristiche di impedenza (migliore rimozione dell'energia RF). Eliminare le oscillazioni parassitarie nei circuiti amplificatori ad alta frequenza. Il funzionamento efficace è in