磁珠全稱(chēng)為鐵氧體磁珠，以鐵氧體為核心材質(zhì)，主要依靠高頻電流熱損耗原理，吸收電源線、信號(hào)線中的高頻噪聲。磁珠等效電路為電感、電阻、電容三者并聯(lián)后再串聯(lián)一顆電阻，高頻工況下整體呈阻性特性，可有效耗散高頻干擾。

磁珠等效電路模型

磁珠可有效吸收信號(hào)中的高頻振鈴與毛刺干擾

按照封裝形式可分為單體磁珠與磁珠排，其中磁珠排為多顆磁珠陣列封裝結(jié)構(gòu)，適配電路板高密度安裝場(chǎng)景。

單體磁珠

磁珠排

磁珠按應(yīng)用場(chǎng)景可分為電源專(zhuān)用磁珠與信號(hào)專(zhuān)用磁珠兩大類(lèi)。

其中高速信號(hào)線適配的磁珠，最大阻抗對(duì)應(yīng)的工作頻率更高，有效濾波頻段也整體偏向高頻區(qū)間。

一般信號(hào)線磁珠

高速信號(hào)線磁珠

磁珠和電感的區(qū)別：磁珠阻抗沒(méi)有明顯的諧振，且隨著頻率增加，主要表現(xiàn)出電阻的效應(yīng)，而電感有明顯的諧振效應(yīng)，且隨著頻率增加，其高阻抗主要是電感提供的。磁珠可以耗散掉高頻能量。

磁珠VS電感

磁珠的主要技術(shù)參數(shù)

EMC選型更關(guān)注電氣參數(shù)。

頻率阻抗參數(shù)：行業(yè)通常采用100MHz下的阻抗值作為磁珠表征標(biāo)準(zhǔn)，但選型時(shí)優(yōu)先參考阻抗-頻率特性曲線。多款磁珠即便100MHz阻抗數(shù)值相同，最大阻抗對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)也可能差異較大，只有通過(guò)特性曲線才能明確器件有效濾波區(qū)間。 

在各項(xiàng)電氣參數(shù)均滿(mǎn)足電路要求的前提下，磁珠阻抗越高，濾波抑制效果越優(yōu)異。

磁珠的選型流程

除通用選型要點(diǎn)外，信號(hào)接口電路額外需考量信號(hào)工作頻率，選用的磁珠不得干擾有用信號(hào)正常傳輸。

選型第一步：確定額定電流電源電路：

選用電源專(zhuān)用磁珠，額定電流需預(yù)留 50% 降額余量；例如回路工作電流 1A 時(shí)，磁珠額定電流至少選取 2A。信號(hào)接口：信號(hào)線電流穩(wěn)定且普遍低于 200mA，僅需匹配回路通流需求即可。

在額定電流、直流阻抗均滿(mǎn)足要求的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選用 100MHz 阻抗更高的磁珠，磁珠依靠高阻抗實(shí)現(xiàn)噪聲吸收與濾波。

選型第二步：確認(rèn)電路工作頻率電源電路：

電源工作頻率普遍偏高，基本無(wú)需擔(dān)心磁珠高阻抗干擾電路正常運(yùn)行。信號(hào)電路：串聯(lián)于信號(hào)線的濾波磁珠，在信號(hào)工作頻點(diǎn)處阻抗應(yīng)盡量偏低，減小傳輸線阻抗突變，保障有用信號(hào)正常傳輸。

備注：（1）普通信號(hào)線：適配工作頻率 f＜10MHz 電路，信號(hào)工作頻點(diǎn)下阻抗需低于 50Ω；（2）高速信號(hào)線：適配 10MHz＜f＜30MHz 電路，信號(hào)工作頻點(diǎn)下阻抗建議小于 30Ω。實(shí)際效果以上機(jī)實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，選型后需上機(jī)驗(yàn)證信號(hào)完整性是否達(dá)標(biāo)。

選型第三步：100MHz 阻抗選型

在通流能力、直流阻抗、信號(hào)傳輸性能均滿(mǎn)足電路運(yùn)行要求時(shí)，磁珠阻抗越高，濾波插入損耗越大，噪聲抑制效果越佳。磁珠100MHz阻抗常規(guī)區(qū)間為50Ω～1000Ω，工程常用典型規(guī)格為300Ω～600Ω。

 注意：磁珠選型不可僅參考100MHz阻抗數(shù)值。即便兩款磁珠100MHz阻抗一致，高低頻段的阻抗曲線、濾波特性也會(huì)存在明顯差距，僅依靠單頻點(diǎn)阻抗無(wú)法完整評(píng)判器件濾波性能，選型務(wù)必搭配阻抗-頻率曲線綜合判斷。

磁珠的典型應(yīng)用

磁珠用于芯片電源濾波

磁珠電源濾波電路中，磁珠布置于數(shù)字電源與模擬電源的分隔區(qū)域，兩側(cè)搭配電容組成 C-FB-C 型 Π 式濾波網(wǎng)絡(luò)，可抑制數(shù)字電源向模擬電源耦合傳導(dǎo)的干擾噪聲。

RS232接口信號(hào)濾波

• 232電路EMC設(shè)計(jì)分析

1) D1、D2為T(mén)VS管可以有效抑制在插拔過(guò)程中產(chǎn)生的大能量干擾和靜電干擾沖擊，此處選用的參數(shù)為SMAJ18CA；

2）先防護(hù)再濾波，L1、L2為磁珠，可對(duì)高頻擾形成高阻抗，C1~C4則為干擾提供低阻抗泄放通路，避免干擾通過(guò)RS232線路傳輸，此處磁珠選用的參數(shù)為6000@100MHz,；

當(dāng)RS232安裝在室外時(shí)，還需增加雷擊浪涌等大能量沖擊的防護(hù)，類(lèi)似于RS485電路結(jié)構(gòu)的氣體放電管、熱敏電阻等。

• 232電路PCB布局EMC要點(diǎn)

1）該電路防護(hù)器件回流至FG設(shè)備機(jī)殼地；金屬外殼設(shè)備采用分地設(shè)計(jì)，機(jī)殼FG地與數(shù)字地通過(guò)1nF電容連接，F(xiàn)G就近接外殼；非金屬外殼設(shè)備則將FG直接連通數(shù)字地，元器件分區(qū)布置。

2）磁珠、TVS等保護(hù)器件緊貼PCB板邊或連接器放置，讓外部浪涌、干擾在接口位置完成濾除。

3）接口及其濾波保護(hù)電路周邊禁止走線，接口浪涌防護(hù)瞬間di/dt、dv/dt數(shù)值大，極易耦合干擾鄰近線路。 

4）信號(hào)線選用屏蔽線纜，線纜屏蔽層與連接器實(shí)現(xiàn)完整360°環(huán)繞搭接。