磁珠与电感有什么区别？高频时磁珠怎么滤波？

liuchengye · 发表于 2023-5-23 09:53

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电感是用来控制 PCB 内的 EMI。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，XL 是感抗（单位是Ω）。

例如：一个理想的 10 mH 电感，在 10 kHz 时，感抗是 628Ω；在 100 MHz
时，增加到 6.2 MΩ。因此在 100 MHz 时，此电感可以视为开路（open circuit）。在 100 MHz 时，若让一
个讯号通过此电感，将会造成此讯号品质的下降（这是从时域来观察）。和电容一样，此电感的电气参数（线
圈之间的寄生电容）限制了此电感只能在频率 1 MHz 以下工作。

问题是，在高频时，若不能使用电感，那要使用什么呢？

答案是，应该使用「铁粉珠（ferrite bead）」。

铁粉材料是铁镁或铁镍合金，这些材料具有高的导磁系数（permeability），在高频和高阻抗下，电感内线
圈之间的电容值会最小。铁粉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（包含有电阻和抗性分量），因此会造成线路上的些微损失。在高频时，它基本上只具有抗性分量（jωL），
并且抗性分量会随着频率上升而增加。实际上，铁粉珠是射频能量的高频衰减器。
其实，可以将铁粉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，铁粉珠是一种「耗散装置（dissipative device）」，它会将高频能量转换成热能。因此，在效能
上，它只能被当成电阻来解释，而不是电感。