噪聲對策基礎(四):噪聲濾片狀鐵氧體磁珠
這次要為大家介紹的是具有代表性的噪聲對策元件。首先是片狀鐵氧體磁珠,這是一種將鐵氧體磁珠電感器加工成SMD(表面貼片式)形狀的產品。
圖1是引線型鐵氧體磁珠電感器的外觀示例。它的結構很簡單,導線從鐵氧體中貫穿而過。雖然不像一般的線圈那樣纏繞而成,但當電流穿過導線時會在磁芯中產生磁感應,因此鐵氧體磁珠就起到了電感器的作用。此外,由于鐵氧體材料在高頻下損耗較大,因此高頻中的電流能在鐵氧體中得到過濾,從而能夠有效吸收噪聲。
?。计瑺铊F氧體磁珠通過疊層而形成了電感器的構造>
片狀鐵氧體磁珠就是將鐵氧體磁芯電感器做成貼片式的產品,圖2是其最具代表性的結構。通過在鐵氧體層之間組成導體線圈,并經過一體化加工煅燒后實現了立體的線圈結構。
除了片狀以外,還通過將內部加工成線圈結構,獲得了比起僅僅由一根導線通過的引線型磁珠電感器更大的阻抗值。(實際也存在采用了僅有導線通過這一結構的片狀鐵氧體磁珠)。這一結構基本上與片狀疊層電感器相同,但與電感器的不同之處在于鐵氧體材料更適合于噪聲對策。圖3是片狀鐵氧體磁珠阻抗頻率特性的例子。從圖中可以看出,與電感器基本相同,它的阻抗也是隨著頻率的上升而增大,將其串聯在電路中可以起到低頻濾波器的作用。在普通電感器的阻抗值(Z)里,主要是電抗成分(X),而片狀磁珠則由于采用了高頻范圍損耗較大的鐵氧體材料,因此高頻段中主要是電阻成分(R)。由于電抗成分不會損耗而電阻成分會出現損耗,因此片狀磁珠比起一般的電感器來說其吸收噪聲能量的性能更好,噪聲抑制的效果也更好。
<根據用途可選擇不同的阻抗曲線>
一般來說,片狀鐵氧體磁珠是以100MHz的阻抗值來決定其規(guī)格的。但與此同時,也存在著諸多擁有相同阻抗值的不同產品,這是因為它們的曲線形狀各不相同。圖4所示的就是其中一例。BLM18AG601SN1與BLM18BD601SN1都是100MHz阻抗值為600Ω的片狀鐵氧體磁珠,但從它們的阻抗波形可以看出,與BLM18AG601SN1較為平穩(wěn)上升的曲線相比,BLM18BD601SN1的曲線則呈急速上升的趨勢。
由于上升曲線較為平穩(wěn)的片狀鐵氧體磁珠低頻范圍阻抗就開始增加,因此可以從低頻到高頻的較大范圍內抑制噪音,但當信號頻率較高時,則可能會出現信號頻率也同時衰減的情況。與此相比,曲線呈急速上升趨勢的磁珠則因為阻抗僅在高頻范圍內增加,因此在高頻區(qū)域能夠在不對信號造成影響的情況下實現噪聲抑制。由此可見,在選擇片狀鐵氧體磁珠時應根據信號的頻率以及想要抑制的噪聲頻率來進行考慮。
<通過對內部結構的改進來改善高頻段的阻抗>

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