鐵氧體磁珠是一種鐵氧體磁珠,鉛穿過它鉛型鐵氧體磁珠電感器的形狀示例如圖1所示。該結構是簡單的結構,并且具有這種形狀,引線已經(jīng)穿過由鐵氧體形成的珠子。這個電感器沒有像常規(guī)線圈那樣纏繞在它周圍的引線,但是當電流流到其引線時,在鐵氧體磁珠內(nèi)部產(chǎn)生磁通量。結果,鐵氧體磁珠用作電感器。順便提及,這里使用的鐵氧體是由在高頻下具有高損耗的材料制成的,因此在高頻范圍內(nèi),電流的能量作為鐵氧體的損耗而損失,使得噪聲能夠被有效地吸收。
一、片狀鐵氧體磁珠由分層電感器結構組成
片狀鐵氧體磁珠是通過將這些鐵氧體磁珠電感器制成芯片而制成的,圖2顯示了它們的典型結構。在原始鐵氧體片層之間形成線圈圖案,并且通過集成和燒制的過程,產(chǎn)生三維線圈結構。
通過將鐵氧體磁珠電感器制成芯片并在其內(nèi)部采用線圈結構,可以實現(xiàn)比僅具有引線穿過它的引線型鐵氧體磁珠電感器更高的阻抗。(實際上,一些片狀鐵氧體磁珠只有一條引線穿過磁珠。)這種結構基本上與多層片式電感器相同,但與電感器的不同之處在于所用的鐵氧體材料是更適合抑制噪音。
圖3示出了片狀鐵氧體磁珠的阻抗頻率特性的示例。所涉及的基本原理如下:隨著頻率上升,阻抗隨著電感器的增加而成比例增加,因此通過在電路中串聯(lián)連接這些磁珠,它們起到低通濾波器的作用。對于常規(guī)電感器,阻抗(Z)值中的主要特征是電抗分量(X)。另一方面,由于片狀鐵氧體磁珠使用在高頻下具有高損耗的鐵氧體材料,因此高頻范圍內(nèi)的主要特性是電阻分量(R)。電抗成分不伴有損耗,但電阻成分是。這意味著,與常規(guī)電感相比,片狀鐵氧體磁珠具有更好的吸收噪聲能量的特性。
二、可以選擇阻抗曲線以適應預期的應用
芯片鐵氧體磁珠通常通過100MHz頻率的阻抗值標準化。但是,可以使用具有相同阻抗值的多種產(chǎn)品。這是為了能夠選擇阻抗曲線的銳度。
圖4顯示了曲線變化的示例。BLM18AG601SN1和BLM18BD601SN1都是芯片鐵氧體磁珠,在100 MHz時阻抗值為600Ω,但圖4顯示BLM18BD601SN1具有更尖銳的阻抗曲線,而BLM18AG601SN1具有更緩和上升的曲線。
對于阻抗曲線平緩上升的類型,阻抗在較低頻率水平開始增加,因此可以在從極低頻率到高頻率的寬頻帶上抑制噪聲。但是,如果信號頻率相對較高,則該頻率也可能衰減。相反,對于阻抗曲線急劇上升的類型,阻抗僅在高頻范圍內(nèi)增加,因此即使使用具有相對高頻率的信號,也可以在不影響信號的情況下抑制噪聲。因此,在選擇片狀鐵氧體磁珠時,要考慮抑制噪聲的信號頻率和頻率是很重要的。
三、通過改變內(nèi)部結構來改善高頻阻抗
圖3顯示了片狀鐵氧體磁珠的阻抗頻率特性,該圖顯示400-500 MHz頻率區(qū)域形成阻抗值開始下降的邊界。這是由于芯片鐵氧體磁珠結構的影響。作為基本規(guī)則,隨著頻率上升,電感器的阻抗繼續(xù)增加。然而,常規(guī)的片狀鐵氧體磁珠在其內(nèi)部具有卷繞開始(入口)靠近繞組端(出口)的區(qū)域,如圖5所示。在這樣的區(qū)域中,靜電耦合(極小電容器出現(xiàn)的狀態(tài))因為高頻電流通過它而發(fā)生,并且電感器的阻抗影響較小。在靜電耦合區(qū)域,隨著頻率的增加,電流趨于更容易通過,因此頻率越高。
為了解決這個問題,必須改變繞組開始和繞組端部靠近在一起的結構。圖6示出了芯片鐵氧體磁珠的一個例子,其內(nèi)部結構已經(jīng)改變以改善高頻特性。然而,在常規(guī)的片狀鐵氧體磁珠中,線圈圖案的軸線垂直延伸(所謂的“垂直繞組”),具有改善的高頻特性的片狀鐵氧體磁珠的線圈圖案的軸線水平延伸。結果,通過在線圈繞組開始和繞組端之間放置一些距離,阻抗開始下降的頻率顯著增加。
芯片鐵氧體磁珠有許多其他變體 - 例如,一些支持高電流,而另一些則具有緊湊的尺寸 - 這種多樣性使用戶能夠選擇最適合手頭應用的那些。 |