在本文中，我們將討論片式磁珠鐵氧體的詳細(xì)信息以及如何根據(jù)數(shù)據(jù)表中的規(guī)格挑選它們。我們將討論它們是什么、它們?nèi)绾?/span>工作、如何挑選正確的部件以及如何使用它們。

芯片磁珠鐵氧體只不過(guò)是一個(gè)電感器。它用于消除電源電壓線路、接地平面和數(shù)據(jù)信號(hào)上的高頻噪聲。

記住能量守恒定律，它指出能量既不能被創(chuàng)造也不能被破壞——它只能被轉(zhuǎn)換。這正是芯片磁珠鐵氧體在此應(yīng)用中所做的。它正在將不需要的信號(hào)能量轉(zhuǎn)化為熱能。換句話(huà)說(shuō)，它將不需要的信號(hào)轉(zhuǎn)化為熱量。

為了最大化無(wú)用信號(hào)的阻抗，您需要選擇具有最佳特性的合適材料來(lái)吸收您試圖衰減的特定頻率。這種材料還必須是不導(dǎo)電的，以確保它不會(huì)使電源線短路。Wurth Electronics Midcom 的所有片式磁珠鐵氧體都使用鎳鋅，因?yàn)樗欠菍?dǎo)電材料。

您最終得到的是一個(gè)頻率相關(guān)電阻器。如果您看一下這張圖片，您可以看到芯片磁珠鐵氧體的寄生效應(yīng)。我們需要始終注意這些，因?yàn)槠酱胖殍F氧體具有電感、電容和電阻。隨著我們的前進(jìn)，我們將進(jìn)一步探討這一點(diǎn)。

此圖像為您提供片式磁珠鐵氧體的 X 射線視圖。請(qǐng)記住，繞組不絕緣，鐵芯不導(dǎo)電。

可以看到，大電流貼片磁珠鐵氧體的繞線要粗一些。那是因?yàn)樗仨毺幚砀叩碾娏?；因此，您可以水平纏繞它。

高頻貼片磁珠鐵氧體需要繞組數(shù)最大化，所以采用垂直繞線的方式來(lái)利用空間。

想象一下它們的側(cè)面，您可以看到最好將您擁有的空間量用于您嘗試使用的應(yīng)用：高電流或高頻。

感抗是初級(jí)電流與螺旋繞組中的感應(yīng)電流對(duì)抗的結(jié)果。這是基于楞次定律，該定律指出感應(yīng)電流必須沿與初級(jí)電流相反的方向流動(dòng)。

正如您在此圖中看到的，感抗（或 XL）是頻率和電感的函數(shù)。

在任何電感中，首先有初級(jí)電流流過(guò)電感器的導(dǎo)線。這會(huì)產(chǎn)生與繞組耦合的磁場(chǎng)，然后產(chǎn)生與初級(jí)電流相反方向流動(dòng)的感應(yīng)電流。這最終會(huì)導(dǎo)致相反的電流，我們稱(chēng)之為電感

因此，片式磁珠鐵氧體具有電感、電阻和電容。您可以在此處的圖表中看到以藍(lán)色、綠色和黃色顯示的這些特征。 您看到的是片式磁珠鐵氧體的典型數(shù)據(jù)表。顯示了三個(gè)曲線：Z 是阻抗，XL 是感抗，R 是零件的電阻率。

交叉頻率是感抗和電阻率相遇的地方，此處顯示為紅色和藍(lán)色虛線。低于交越頻率，感抗高于電阻率；因此，該部件更適合用作電感器。

任何高于交叉頻率的東西，你都會(huì)看到更多的電阻率；因此，該部件更適合用作這些頻率的濾波器——一直到自諧振頻率或SRF。SRF是沒(méi)有感抗的最高點(diǎn)，你的阻抗和電阻率都在最高點(diǎn)。

片狀磁珠鐵氧體的主要目的是阻擋不需要的交流噪聲頻率。SRF 上的任何東西都會(huì)變成電容性的，它會(huì)通過(guò)交流電并阻止直流電。 所以如果你需要一個(gè)濾波器，你不想在芯片磁珠鐵氧體的電容區(qū)域。換句話(huà)說(shuō)，您可以使用片式磁珠鐵氧體作為電容器，但這不是預(yù)期的最終用途。

與其他磁性技術(shù)一樣，當(dāng)您選擇芯片磁珠鐵氧體時(shí)，密切注意熱量非常重要。

請(qǐng)記住，您正在將電能轉(zhuǎn)化為熱能并將其作為熱量散發(fā)出去。這意味著部件的溫度會(huì)升高，您還必須了解您所處的環(huán)境溫度。

有時(shí)需要降低電流，因?yàn)榇判緦?duì)溫度非常敏感。對(duì)于商業(yè)級(jí)產(chǎn)品，我們使用的核心材料的最高工作溫度為 125℃。那是因?yàn)樵?125℃ 以上，我們接近居里溫度，磁導(dǎo)率下降到 1。提醒一下，居里溫度是材料開(kāi)始失去磁性的溫度。

在此，我們將以環(huán)境溫度高于 85℃ 的產(chǎn)品為例進(jìn)行說(shuō)明。我們?cè)跀?shù)據(jù)表上指定在 5 安培下使用時(shí)溫度比環(huán)境高 40°。

請(qǐng)記住，由于該部件的環(huán)境溫度為 85°，溫升為 40°，因此最高工作溫度為 125℃。所以你不能再高了，否則你會(huì)超過(guò)推薦的最高工作溫度。

在這種情況下，我們的環(huán)境溫度為 105℃。加上 40° 的溫升，現(xiàn)在我們超過(guò)了 125° 的最大工作溫度，這意味著我們必須降低部件的額定值。如果按照?qǐng)D表進(jìn)行操作，您會(huì)發(fā)現(xiàn)在 125℃ 時(shí)我們必須將電流額定為 50%。沿著那條線到 105℃，如果你轉(zhuǎn)到 Y 軸，你會(huì)看到它引導(dǎo)你到 50%。

因此，根據(jù)我們的數(shù)據(jù)表，在 2.5 安培時(shí)，溫度會(huì)升高 20°。105℃ 的環(huán)境溫度和 20° 的溫度升高的結(jié)果使您在 125℃ 的最高工作溫度下安全。

我們?cè)谶@里使用了一些非常簡(jiǎn)單的數(shù)字來(lái)提供一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。您的數(shù)字可能更復(fù)雜。不過(guò)，這是您必須執(zhí)行的流程類(lèi)型，以確保您的部件處于最高工作溫度下并正常運(yùn)行。

我們指定我們的片式磁珠鐵氧體具有零偏置。這意味著我們只向您顯示在沒(méi)有電流流過(guò)該部件的情況下您將獲得的阻抗。

例如，此圖顯示 0 安培時(shí)的阻抗為 330 歐姆。如果增加流過(guò)零件的電流，就會(huì)使磁芯飽和。

一旦添加電流，阻抗就會(huì)下降，頻率就會(huì)發(fā)生變化。我們確實(shí)有針對(duì)這些情況的LTspice模型，但僅適用于我們的高電流芯片磁珠鐵氧體。

那么，最大的問(wèn)題是：如何為您選擇合適的片式磁珠鐵氧體？

答案是視情況而定，就像您遇到的許多其他情況一樣。根據(jù)您的應(yīng)用，您需要考慮噪聲的頻率范圍、噪聲源、所需的衰減量、環(huán)境、電路的電氣參數(shù)，以及——與您遇到的其他一切一樣——空間和成本。

因此，根據(jù)您的情況的優(yōu)先級(jí)和您正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)，它成為所有這些考慮因素之間的