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PCB技術

PCB技術 - あなたは正しいPCBデザイン磁気ビーズを選びましたか?

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PCB技術 - あなたは正しいPCBデザイン磁気ビーズを選びましたか?

あなたは正しいPCBデザイン磁気ビーズを選びましたか?

2021-10-25
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Author:Downs

チップビーズまたはチップインダクタを使用するかどうか PCB設計 主にアプリケーションシナリオに依存する. 例えば, チップインダクタを共振回路に使用する必要がある不要なEMI雑音を除去する場合, チップビーズの使用は最良の選択である.

1 .磁気ビーズの単位はオームではなく、ハンターである。この点は特に注意しなければならない。磁気ビーズの単位が特定の周波数で発生するインピーダンスに基づいて名目的であるので、インピーダンスの単位もオームである。磁気ビーズのデータシートは一般に周波数およびインピーダンス特性曲線を提供する。一般的に100 MHzは1000 R 100 MHzなどの標準であり、磁気ビーズのインピーダンスは100 MHzの周波数で600オームに相当する。

通常のフィルタは可逆的な構成要素から構成され、ライン内の役割は阻止帯域周波数を信号源に反映することであるので、このタイプのフィルタは反射フィルタとも呼ばれる。反射フィルタが信号源のインピーダンスに一致しない場合、エネルギーの一部が信号源に反射され、干渉レベルが増加する。この問題を解決するために、リング状磁性リングまたは磁気ビーズの渦電流損失を高周波信号上で使用し、高周波成分を熱損失に変換するために、フィルタの入射ライン上にフェライト磁性リングまたは磁気ビーズスリーブを使用することができる。従って、磁性リングと磁性ビーズは実際に高周波成分を吸収するので、吸収フィルタと呼ばれることもある。

異なるフェライト抑制コンポーネントは、異なる最適抑制周波数範囲を有する。一般に透磁率が高いほど抑制の周波数は低くなる。またフェライトの体積が大きいほど抑制効果が向上する。いくつかのオンライン研究では、体積が一定の場合、細くて薄い形状は、短くて厚いものよりも優れた抑制効果を有し、内径が小さいほど、抑制効果が良いことがわかった。しかしながら、DC又はACバイアス電流の存在下では、依然としてフェライト飽和の問題がある。抑制素子の断面積が大きいほど、飽和しにくく、許容できるバイアス電流が大きくなる。EMI吸収磁気リング/磁気ビードが差動モード干渉を抑制するとき、それを通過する電流値はその体積に比例する。つの不均衡は、飽和を引き起こして、コンポーネントのパフォーマンスを減らすコモンモード干渉を抑制する場合、同時に磁気リングを通過する電源(正負)の2本の配線を接続し、実効信号は差動モード信号であり、EMI吸収磁気リング/磁気ビードは影響を与えないが、コモンモード信号に対してはより大きなインダクタンスを示す。磁気リングを使用するもう一つのより良い方法は、それを通過する磁気リングの線を数回繰り返して、インダクタンスを増加させることです。電磁干渉の抑制原理によれば,その抑制効果を合理的に利用できる。

PCBボード

フェライト抑制部品は干渉源に近接して設置する必要がある。入出力回路については、シールドケースの入口と出口に可能な限り近くなければならない。フェライトビーズとフェライトビーズからなる吸収フィルタは,透磁率の高い損失材料を用いることに加えて,その応用に注目しなければならない。回路中の高周波成分に対する抵抗は約10〜数100Ωであり,高インピーダンス回路での役割は明らかではない。逆に、低インピーダンス回路(電源、電源または無線周波数回路など)では、非常に効果的である。

磁気ビーズは特に信号線や電力線の高周波ノイズやスパイク干渉を抑制するために用いられ,静電パルスを吸収する能力を有する。

磁気ビーズは超高周波信号を吸収するために使用される。例えば、いくつかのRF回路、PLL、発振回路、超高周波メモリ回路(DDR SDRAM、Rambus等)は、電力入力部に磁気ビーズを追加する必要があり、インダクタンスは、LC発振回路、媒体および低周波数フィルタ回路などで使用される一種の記憶エネルギー成分であり、その適用周波数範囲は、50 MHzを超えることはない。

磁気ビーズの機能は主に伝送線路構造(回路)に存在するRFノイズを除去することである。RFエネルギーは、直流伝送レベルに重畳された交流正弦波成分である。DC成分は有用な信号であるが、RFエネルギーは役に立たない。電磁妨害は伝送されて、線に沿って放射される。これらの不要な信号エネルギーを除去するために、チップビーズは高周波抵抗(減衰器)の役割を果たすために使用される。この装置は、DC信号を通過させ、AC信号をフィルタリングする。通常、高周波信号は30 MHzを超えているが、低周波信号はまた、チップビーズの影響を受ける。

チップ磁性ビーズは軟磁性材料からなり,高い体積抵抗率をもつモノリシック構造を形成した。渦電流損失はフェライト材料の抵抗率に反比例する。渦電流損失は信号周波数の二乗に比例する。

チップビーズを用いる利点は,無線周波数雑音の周波数範囲で小型化と軽量化が可能であり,伝送線路における電磁干渉を除去することである。閉じた磁気回路構造は、信号交差巻線をより良く除去することができる。有用な信号の過度の減衰を避けるために、優れた磁気遮蔽構造、DC抵抗を減らすこと。重要な高周波特性およびインピーダンス特性(より良いRFエネルギーを除去する)。高周波増幅回路における寄生発振の除去数MHzから数百MHzの周波数範囲で効果的に動作する。

磁気ビーズのコアを正しく選択するためのいくつかの提案 PCBレイアウト とデザイン:

不要信号の周波数範囲は?

2 .騒音源は誰か

3. そこに磁気ビーズを置くスペースがありますか PCBボード?

どれだけのノイズの減衰が必要か

5 .環境条件(温度、直流電圧、構造強度)

回路と負荷インピーダンス

最初の3つは、製造者が提供するインピーダンス周波数曲線を観察することによって判断することができる。インピーダンス曲線,すなわち抵抗,インダクタンス,全インピーダンスの3つの曲線が非常に重要である。この曲線を通して、ノイズが減衰される周波数範囲で最大インピーダンスを有する磁気ビードモデルを選択し、低周波数及びDCの下で信号減衰をできるだけ小さくする。チップの磁気ビーズのインピーダンス特性は、過度の直流電圧の下で影響を受ける。また、動作温度が高くなりすぎたり、外部磁界が大きすぎると、磁気ビーズのインピーダンスが悪影響を受ける。

チップビーズとチップインダクタの適用事例

チップインダクタ:無線周波数(RF)と無線通信、情報技術機器、レーダー探知器、自動車、携帯電話、ページャ、オーディオ機器、PDA(Personal Digital Assistants)、無線リモートコントロールシステム、および低電圧電源モジュール。