Дизайн PCB - Как выбрать магнит при проектировании схемы PCB

Методы выбора магнитных шариков при проектировании схемы PCB следующие:

Причина использования чип - шариков и индуктивности чипа: использование чип - шарика или индуктивность чипа в основном зависит от приложения. В резонансной цепи требуется SMD - индуктор. Когда необходимо устранить ненужный шум EMI, использование чипсета является лучшим вариантом.

1.Единицей магнитного шарика является Ом, а не Хант. Прошу обратить на это особое внимание. Поскольку единица магнитного шарика номинально основана на сопротивлении, которое он генерирует на определенной частоте, единица сопротивления также является Омом. Таблицы данных магнитных шариков обычно содержат характеристики частоты и сопротивления. Обычно 100 МГц является стандартом, например 1000 R 100 МГц, что означает, что сопротивление магнитного шарика эквивалентно 600 Ом при частоте 100 МГц.

Обычные фильтры состоят из неразрушающих реактивных компонентов, и их роль в линии заключается в отражении частоты полосы сопротивления обратно к источнику сигнала, поэтому этот тип фильтра также известен как отражающий фильтр. Когда отражательный фильтр не соответствует сопротивлению источника сигнала, часть энергии отражается обратно в источник сигнала, что приводит к увеличению уровня помех. Для решения этой проблемы высокочастотные компоненты могут быть преобразованы в тепловые потери с использованием ферритовых магнитных колец или магнитных шариков на входной линии фильтра, вихревых потерь высокочастотного сигнала с использованием магнитных колец или магнитных шариков. Таким образом, магнитные кольца и магнитные шарики фактически поглощают высокочастотные компоненты, поэтому их иногда называют абсорбционными фильтрами.

Различные компоненты подавления ферритов имеют разные оптимальные частоты подавления. Как правило, чем выше магнитная проницаемость, тем ниже частота подавления. Кроме того, чем больше объем ферритов, тем лучше эффект подавления. Некоторые исследования крупных коров на сайте программы « Моя любовь» показали, что при неизменном объеме тонкие формы имеют лучший ингибирующий эффект, чем короткие толстые формы, и чем меньше внутренний диаметр, тем лучше ингибирующий эффект. Однако при наличии тока смещения постоянного тока или переменного тока сохраняется проблема насыщения ферритом. Чем больше поперечное сечение ингибирующего элемента, тем меньше вероятность насыщения и тем больше ток смещения, который можно терпеть. Когда EMI поглощает магнитное кольцо / магнитный шарик для подавления помех дифференциального модуля, значение тока через него пропорционально его объему. Дисбаланс между ними может привести к насыщению и снижению производительности компонентов; При подавлении комодовых помех соедините две линии питания (положительные и отрицательные). При одновременном прохождении через магнитное кольцо эффективный сигнал является сигналом дифференциального модуля, на который EMI поглощает магнитное кольцо / магнитный шарик, но для комодового сигнала он демонстрирует большую индуктивность. Еще один лучший способ использования кольца - сделать провод кольца повторяющимся, чтобы увеличить индуктивность. В соответствии с его принципом подавления электромагнитных помех можно рационально использовать его ингибирующий эффект.

Компоненты подавления ферритов должны быть установлены вблизи источника помех. Для входных / выходных цепей вход и выход должны быть как можно ближе к входу и выходу защитной оболочки. Для абсорбционных фильтров, состоящих из ферритовых магнитных шариков и магнитных шариков, помимо использования изношенных материалов с высокой магнитной проницаемостью, следует обратить внимание на их применение. Их сопротивление высокочастотным элементам в цепи составляет от десяти до нескольких сотен э., поэтому его роль в цепях с высоким сопротивлением не очевидна, а, наоборот, может быть очень эффективной в схемах с низким сопротивлением, таких как распределительные, силовые или радиочастотные схемы.

Поскольку феррит может затухать более высокие частоты, позволяя при этом более низкие частоты проходить почти беспрепятственно, он широко используется для управления EMI. Магнитные кольца / шарики, используемые для поглощения EMI, могут быть изготовлены в различных формах и широко используются в различных ситуациях. Если на PCB - панели, можно добавить модуль DC / DC, линию передачи данных, силовую линию и т. Д. Он поглощает высокочастотные помеховые сигналы на своей линии, но не создает новых полюсов и нулей в системе и не подрывает стабильность системы. Он работает в сочетании с фильтром питания, который хорошо дополняет недостаток высокочастотной производительности фильтра и улучшает характеристики фильтра в системе.

Магнитные шарики специально предназначены для подавления высокочастотного шума и пиковых помех в сигнальных линиях и линиях электропитания, а также для поглощения электростатических импульсов.

Магнитные шарики используются для поглощения ультравысокочастотных сигналов. Например, некоторые радиочастотные схемы, PLL, осцилляционные схемы и схемы памяти УВЧ (DDR SDRAM, RAMBUS и т. Д.) требуют добавления магнитных шариков к входной части мощности, а индуктивность - это элемент, который хранит энергию и используется в осцилляционных схемах LC, схемах фильтрации средней и низкой частот и т. Д. С частотным диапазоном применения редко превышает 50 МГц.

Функция магнитных шариков в основном заключается в устранении радиочастотного шума, присутствующего в структуре линии передачи (цепи). Энергия RF - это компонент синусоидальной волны AC, наложенный на уровень передачи DC. Компонент постоянного тока является необходимым полезным сигналом, а радиочастотная энергия бесполезна. Электромагнитные помехи передаются вдоль линии и излучения (EMI). Чтобы устранить эту нежелательную энергию сигнала, чип - шарик используется в качестве высокочастотного сопротивления (аттенюатора). Устройство позволяет пропускать сигналы постоянного тока, отфильтровывая сигналы переменного тока. Обычно высокочастотные сигналы находятся выше 30 МГц, однако низкочастотные сигналы также подвержены влиянию чипов.

Магнитные шарики SMD состоят из мягкого ферритового материала, образующего монолитную структуру с высоким объемным сопротивлением. Вихревые потери обратно пропорциональны сопротивлению ферритового материала. Вихревые потери пропорциональны квадрату частоты сигнала. Преимущества использования чип - шариков: миниатюризация и легкий вес, высокое сопротивление в частотном диапазоне радиочастотного шума, устранение электромагнитных помех в линии передачи. Закрытая структура магнитной цепи может лучше устранить перекрёстные обмотки сигнала. Отличная магнитная защита. Уменьшите сопротивление постоянного тока, чтобы избежать чрезмерного затухания полезного сигнала. Значительные высокочастотные и импедансные свойства (более эффективное устранение радиочастотной энергии). Устранение паразитных колебаний в схемах высокочастотных усилителей. Эффективная работа в диапазоне частот от нескольких до нескольких сотен МГц.

Чтобы правильно выбрать магнитный шарик, автор дает несколько основных советов:

Каков диапазон частот нежелательных сигналов?

Кто является источником шума?

Имеется ли на PCB - плате место для размещения магнитных шариков;

4. Сколько требуется затухания шума;

5. Каковы условия окружающей среды (температура, напряжение постоянного тока, структурная прочность);

Что такое цепь и сопротивление нагрузки?

О первых трех можно судить, наблюдая кривую сопротивления - частоты, предоставляемую производителями PCB. В кривой сопротивления очень важны три кривые: сопротивление, индуктивность и общее сопротивление. Общее сопротивление описывается ZR22ífL () 2 +: = fL. С помощью этой кривой выбираются модели магнитных шариков с максимальным сопротивлением в низкочастотных условиях и при постоянном токе в диапазоне частот, где шум должен ослабевать, а сигнал распадается как можно меньше. Сопротивляющие свойства магнитных шариков чипа будут затронуты при чрезмерном напряжении постоянного тока. Кроме того, если операционная температура слишком высока или внешнее магнитное поле слишком велико, сопротивление магнитных шариков будет неблагоприятным. Вы также можете посетить выставку электроники в Шэньчжэне. Причина использования чип - шариков и индуктивности чипа: использование чип - шарика или индуктивность чипа в основном зависит от приложения. В резонансной цепи требуется SMD - индуктор. Когда необходимо устранить ненужный шум EMI, использование чипсета является лучшим вариантом.