Дизайн PCB - Как выбрать магнит при проектировании PCB?

Использование чипсета или индуктивности чипа в дизайне PCB в основном зависит от сценария применения. 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. Это требует особого внимания. 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 R100 МГц, что означает, что сопротивление магнитного шарика эквивалентно 600 Ом при частоте 100 МГц.

Обычные фильтры состоят из компонентов неразрушающего сопротивления, 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 можно использовать ферритовые магнитные кольца или магнитные шарики на входе в фильтр и преобразовывать высокочастотные компоненты в тепловые потери с помощью вихревых потерь на высокочастотных сигналах с помощью 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 онлайн - исследования показали, что при неизменном объеме ингибирующий эффект тонкой формы лучше, чем короткая и толстая форма, и чем меньше внутренний диаметр, тем лучше ингибирующий эффект. Однако проблема насыщения ферритом сохраняется при наличии тока смещения постоянного тока или переменного тока.

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 интерференций дифференциального модуля, значение тока прямо пропорционально его объему, дисбаланс между ними приводит к насыщению и снижает производительность элемента; При подавлении симмодальных помех соедините две линии питания (положительные и отрицательные). При одновременном прохождении через магнитное кольцо эффективный сигнал является дифференциальным сигналом, на который EMI поглощает магнитное кольцо / магнитный шарик, но для симмодальных сигналов он демонстрирует большую индуктивность. Еще один лучший способ использовать магнитное кольцо - 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 входной / выходной цепи вход и выход должны быть как можно ближе к входу и выходу экранной коробки. 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, поэтому их роль в цепях с высоким сопротивлением не очевидна. Вместо этого, использование в схемах с низким сопротивлением (например, распределительных, силовых или радиочастотных схемах) будет очень эффективным.

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 предназначены для подавления высокочастотного шума и пиковых помех на линиях сигнала и питания, а также для поглощения электростатических импульсов.

Магнитные шарики используются для поглощения ультравысокочастотных сигналов. Например, некоторые радиочастотные схемы, PLL, осцилляционные схемы и схемы памяти УВЧ (DDRSDRAM, RAMBUS и т. Д.) требуют добавления магнитных шариков в входную часть источника питания, а индуктивность - это аккумулятор, используемый 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 RF - шумов, присутствующих 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 чипа состоят из мягкого ферритового материала, образуя 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. Эффективно работает в диапазоне частот от нескольких до нескольких сотен МГц.

Некоторые рекомендации по правильному выбору магнитного сердечника при проектировании PCB:

Каков диапазон частот нежелательных сигналов?

2.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. Через эту кривую выберите модель магнитных шариков с наибольшим сопротивлением и минимальным ослаблением сигнала в частотном диапазоне, где шум должен ослабевать в условиях низкой частоты и постоянного тока. Сопротивляющие свойства чипсета будут затронуты при чрезмерном напряжении постоянного тока. Кроме того, если операционная температура слишком высока или внешнее магнитное поле слишком велико, сопротивление магнитного шарика будет неблагоприятным. Вы также можете отправиться в Шэньчжэньскую электронную выставку. 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.

Применение чипсета и индуктивности чипа:

Электрические датчики чипа: радиочастотная (RF) и беспроводная связь, информационно - техническое оборудование, радиолокационные детекторы, автомобили, мобильные телефоны, пейджеры, аудиоустройства, PDA (персональный цифровой помощник), беспроводная система дистанционного управления и модуль низковольтного питания.

Чип - бусины: фильтры между схемами генерации часов, аналоговыми схемами и цифровыми схемами, между внутренними разъемами ввода / вывода ввода / вывода ввода / вывода ввода / вывода (например, последовательными, параллельными, клавиатурами, мышами, удаленной связью, локальными сетями), радиочастотными (RF) схемами, подверженными помехам логическими устройствами, Электрические цепи фильтруют высокочастотные помехи, подавляя шум EMI в компьютерах, видеомагнитофонах, телевизионных системах и мобильных телефонах.