磁珠和电感
磁珠和电感
一般习惯:一根导线在磁性材料的通孔中穿过的称为磁珠,导线在磁性材料上绕制的称为电感
有以下三点区别:
1、磁珠本身理论上是耗能元件,电感理论上是不耗能的。
2、电感的磁材是不封闭的,典型结构是磁棒,磁力线一部分通过磁材(磁棒),还有一部分是在空气中的;而磁珠的磁材是封闭的,典型结构是磁环,几乎所有磁力线都在磁环内,不会散发到空气中去。
3、磁环中的磁场强度不断变化,会在磁材里感应出电流,选用高磁滞系数和低电阻率的磁材就能把这些高频能量转换成热能,进而消耗掉。而电感则相反,要选低磁滞系数和高电阻率的磁材,以尽可能的使电感在整个频带内呈现一致的电感值。
电感是一种基本电子元件,属于统称。与之类似,电阻也是统称,但内部有很多种分类,比如按功率分类(大功率,小功率电阻),按功能用途分类(上拉电阻,负载电阻,热敏电阻等)。而磁珠是一种特殊作用的电感(专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力),它具有很高的电阻率和磁导率,且频率特性与普通电感不一样,只对高频信号有比较强的抑制能力,而低频时,电阻比电感小得多,一般磁珠都以XXX MHz/XXX欧(特别注意,磁珠的单位是欧姆!而电感的单位是亨利,完全不一样)的形式来表示,这与电感的表示法也不同(电感一般标电感值)。从功能上看,电感用在电源滤波方面很多,属于储能元件,而磁珠属于隔离元件,用于信号回路比较多。
简单的说,你可以说,磁珠是一种电感,但不能说,电感就是磁珠,包含的范围完全不一样。
磁珠
磁珠(ferrite
bead)的材料是铁镁或铁镍合金,这些材料具有有很高的电阻率和磁导率,在高频率和高阻抗下,电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠通常只适用于高频电路,因为在低频时,它们基本上是保有电感的完整特性(包含有电阻性和电抗性分量),因此会造成线路上的些微损失。而在高频时,它基本上只具有电抗性分量(jωL),并且抗性分量会随着频率上升而增加。象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR,SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠。
实际上,磁珠是射频能量的高频衰减器。其实,可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时,电阻被电感“短路”,电流流往电感;在高频时,电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上,磁珠是一种“耗散器件(dissipative
device)”,它会将高频能量转换成热能。因此,在性能上,它只能被当成电阻来解释,而不是电感。
电感
电感是储能元件,多用于电源滤波回路、LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz.对电感而言,它的感抗是和频率成正比的。这可以由公式:XL
=
2πfL来说明,其中XL是感抗(单位是Ω)。例如:一个理想的10mH电感,在10kHz时,感抗是628Ω;在100MHz时,增加到6.2MΩ。因此在100MHz时,此电感可以视为开路(open
circuit)。在100MHz时,若让一个信号通过此电感,将会造成此信号品质的下降。
零欧姆
指阻值为零的电阻。电路板设计中两点不能用印刷电路连接,常在正面用跨线连接,这在普通板中经常看到,为了让自动贴片机和自动插件机正常工作,用零电阻代替跨线。