PCB技術 - PCB回路 基板設計における磁気ビーズの選択

磁気ビーズの選択 PCB回路 基板設計, 磁気ビーズを正しく選択する, これらの点に注意を払わなければならない.

1.磁気ビーズの単位はハンターの代わりにオームであり、特別な注意を払うべきである。磁気ビーズの単位は、ある周波数で生成されるインピーダンスに従って公称であり、インピーダンスの単位もオームである。周波数およびインピーダンスの特性曲線は、一般的に、例えば100 MHzに基づく磁気ビーズのデータベースに提供される1000R@100MHzこれは、磁気ビーズのインピーダンスが100 MHzで600オームに等しいことを意味する

2.通常のフィルタは無損失リアクタンス素子で構成される。このラインの関数は、ストップバンド周波数を信号源に反映させるためである。反射フィルタと信号源のインピーダンスが一致しない場合、いくつかのエネルギーが信号源に反射され、干渉レベルが向上する。この欠点を解決するために、フィルタの入口ラインにフェライト磁性リングやビードスリーブを使用して、高周波信号の渦電流損失を磁気リングまたはビードにより熱損失に変換することができる。したがって、磁気リングと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素子は、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。体積が一定の場合、細くて細い形状は、短くて太い形状より優れた抑制効果を有し、内径が小さいほど抑制効果が向上する。しかし、DCまたはACバイアス電流の場合、EMI吸収磁気リング／ビードが差動モード干渉を抑制するとき、その電流値はその体積に直接比例する。つの間の不均衡は、飽和を引き起こして、要素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、電源の2つの線（正負）は同時に磁気リングを通過する。有効信号は差動モード信号である。EMI吸収磁気リング／ビードは、それに影響を及ぼさないが、コモンモード信号に対して、大量のインダクタンスを示す。磁気リングを使用する別のより良い方法は、通過する磁気リングの巻線を数回繰り返して、インダクタンスを増加させるために、その抑制効果は、電磁干渉の抑制原理に従って合理的に使用することができる。

フェライト抑制素子は干渉源の近くに設置される。入出力回路については、シールドシェルの入口及び出口に可能な限り近いものとする。フェライト磁性リングと磁性ビーズからなる吸収フィルタには，透過性の高い消耗性材料に加えて，その応用にも注意を払う。線路中の高周波成分に対する抵抗は約10〜数百Ωであり、高インピーダンス回路における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、高周波回路など）においては非常に有効である。

フェライトは、より高い周波数を減衰させることができ、より低い周波数がほとんど妨げられないようにするので、EMI制御において広く使用されている. 磁気リング / EMI吸収用のビーズは様々な形になり、様々な場面で広く使用されている. 例えば, PCB基板上, それらはDCに加えられる / 直流モジュール, データライン, 送電線, など. それは線上の高周波妨害信号を吸収する, しかし, それはシステムの新しいゼロと極を生産しないで、システムの安定性を破壊しません. それがパワーフィルタと共に使われるとき, フィルタの高周波端子性能の不足を補うことができ、システムのフィルタリング特性を改善することができる

磁気ビーズは、信号線及び電力線における高周波ノイズ及びピーク干渉を抑制するために特別に使用され、また、静電パルスを吸収する能力を有する

磁気ビーズは、UHF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、発振回路及びUHFメモリ回路（DDR、SDRAM、Rambus等）、磁気ビーズは、電力入力部に追加される必要があるが、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で使用されるエネルギー蓄積素子であり、その適用周波数範囲は、50 MHzをほとんど超えない

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。RF成分は不要であるが、DC成分は必要な有用な信号である。電磁妨害は伝送されて、線（EMI）に沿って放射されます。これらの不要な信号エネルギーを除去するために、チップ磁気ビーズは高周波抵抗（減衰器）の役割を果たす。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以上である。しかし、低周波信号はまた、チップ磁気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，高い体積抵抗率のモノリス構造を形成する。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直接比例する。チップ磁気ビーズを用いる利点は小型化と軽量化である。それは、RFノイズの周波数範囲で高いインピーダンスを有して、伝送線の電磁干渉を排除する。閉じた磁気回路構造は、信号の直列巻線をよりよく除去する。優れた磁気シールド構造。有用な信号の過度の減衰を避けるためにDC抵抗を減らす。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を除去する。数MHzから数百MHzの周波数範囲で効果的に動作する

磁気ビーズを正しく選択するには、次の点に注意しなければなりません。

不要信号の周波数範囲

騒音源

どれだけのノイズの減衰が必要です

環境条件（温度、直流電圧、構造強度）は何ですか

回路及び負荷インピーダンス

磁気ビーズを置くスペースがあるかどうか プリント配線板

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では、3つの曲線は、抵抗、誘導リアクタンスおよび総インピーダンスである。この曲線を通して、ノイズを減衰させる周波数範囲内で最大インピーダンスを有する磁気ビーズモデルを選択し、信号減衰は低周波数およびDC下で可能な限り小さくなる。チップ磁気ビーズのインピーダンス特性は，過度のdc電圧下で影響を受ける。また、加工温度上昇が高すぎたり、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。チップ磁気ビーズとチップインダクタを用いる理由は、チップ磁性ビーズやチップインダクタを使用するかどうかが主に適用による。チップインダクタは共振回路で使用する必要がある。不要なEMIノイズを除去する必要がある場合、チップ磁気ビーズが最良の選択である。チップ磁気ビーズとチップインダクタの応用

チップインダクタ：無線周波数（RF）、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 Assistant）、無線リモートコントロールシステム、低電圧電源モジュール

チップ磁気ビーズ：クロック発生回路、アナログ回路とデジタル回路、I / O入出力コネクタ（シリアルポート、パラレルポート、キーボード、マウス、長距離通信、ローカルエリアネットワーク）、無線周波数（RF）回路と簡単に妨害された論理装置の間で、電源回路の高周波干渉をフィルタリングする。コンピュータ、コンピュータ、ビデオレコーダー（VCR）、テレビシステムと携帯電話のEMI雑音抑制