磁珠磁环的失效与选型

lichonglbj

磁珠磁环的主要失效机理是机械应力和热应力。作为导磁材料，磁珠磁环的脆性较强，在受到外部机械应力（如冲击、碰撞、PCB翘曲）的时候，磁珠本体易出现裂纹。因此磁珠和磁环的使用需要注意以下事项：


1、磁珠在PCB板上布局安装时，不得在直插接插件的3cm范围内，平插接插件不受此限制；


2、磁环在导线上安装后，需要进行固定，固定材料使用硅胶，热熔后粘接方式固定；


3、磁珠的失效机理之一是热失效，失效的原因是磁珠上通过了较大的电流，电流在磁珠的直流电阻Rdc上产生热耗（Q=I2*Rdc），热量较大不能及时被散掉，会导致磁珠整体受热不均匀，从而产生内应力导致出现裂纹，裂纹的出现，使导磁材料的导磁性能受到损伤，因此高频波动信号在导磁材料上的磁力线传输受到影响，使滤波效果变差。


示例：电源额定电压3.3V、额定电流300mA，电路板上的远端IC要求电源电压最低不得低于3.0V，并且要求对于100MHZ、300mVpp的噪声，经过磁珠滤波后能达到50mVpp的水平，请问磁珠应如何选型？


解：

①、对于100MHz的信号，300mV的噪声需要滤波后衰减到50mV，意即在磁珠上分压要达到250mV，假设负载RL=50Ω，如（图1）。则Rac/RL=250/50，其中RL=50Ω，得Rac=250Ω（在100MHz时）


②、电源额定电流300mA，降额系数按照0.75，则选择最小额定电流不低于300mA / 0.75 = 400 mA的磁珠；


③、IC要求电源电压最低不得低于3.0V，则磁珠上直流电阻Rdc上的最大压降须不大于0.3V，如（图2），即300mA * Rdc < 0.3 V，得Rdc < 1 Ω。


④、综上计算，得出为满足题目要求的条件，需选择磁珠指标符合以下要求：Rac≥250Ω（在100MHz时）、额定电流不低于400mA、Rdc<1 Ω。

vallmo218

学习了。很不错。