【導(dǎo)讀】磁珠采用在高頻段具有良好阻抗特性的鐵氧體材料燒結(jié)面成，專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。
1、定義：
磁珠的全稱為鐵氧體磁珠濾波器(另有一種是非晶合金磁性材料制作的磁珠)，是一種抗干擾元件，濾除高頻噪聲效果顯著。
2、結(jié)構(gòu)：
磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號轉(zhuǎn)化為熱能，電感把交流存儲起來，緩慢的釋放出去。
3、特點(diǎn)：
（1）磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，他等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。
（2）磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用，一般規(guī)格有100歐/100MHZ ,它在低頻時(shí)電阻比電感小得多。
（3）比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。
4、與電感的區(qū)別：
（1）有一匝以上的線圈習(xí)慣稱為電感線圈；少于一匝（導(dǎo)線直通磁環(huán)）的線圈習(xí)慣稱之為磁珠。
（2）電感是儲能元件；而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件。
（3）電感多用于電源濾波回路；磁珠多用于信號回路,用于EMC對策。
（4）磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾，而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。兩者都可用于處理EMC、EMI問題。
（5）電感一般用于電路的匹配和信號質(zhì)量的控制上，在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。
5、現(xiàn)狀：
鐵氧體磁珠是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾元件，廉價(jià)、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。
6、參數(shù)：
磁珠參數(shù)主要包括：初始磁通量(U值) 居里溫度 工作頻率
(1)磁通量
高U的磁飽合度低，即磁珠在低頻能夠承受最大的電流越大，感抗隨電流變化而呈容抗。磁珠發(fā)熱也就是講磁芯損耗太大，把功率轉(zhuǎn)化為熱能，而沒有轉(zhuǎn)化為磁能，把能量消耗掉了。通常鎳材磁芯帶寬，Q值與U之間有一個(gè)平衡關(guān)系，U值越高Q值就越低，反之亦是。U值低頻工作困難，但損耗小，U值高低頻工作較易，但磁芯損耗太大，功率損耗也大，基本上難于連續(xù)工作。使用U值400的磁環(huán)應(yīng)該可以大幅降低磁損耗。雖然電感量低了些，但可以增加繞線圈數(shù)來解決。以1:4變壓器為例子，1圈的初級改成兩圈；2圈的次級改為4圈。這樣繞線總長度要增加一倍，最高傳輸頻率也要相應(yīng)降低。
(2)居里溫度
一般磁環(huán)居里溫度110℃，達(dá)到這一溫度以后立刻失去磁性，有如空氣介質(zhì)一般；恢復(fù)室溫以后，磁性能發(fā)生了永久性改變，磁導(dǎo)率降低了10%。
在功率放大器的輸出變壓器上應(yīng)用的磁性材料如果工作溫度超過了居里溫度，須臾之間就可以燒毀輸出功率管。
輸出功率開始下降的那一點(diǎn)就作為該磁環(huán)的溫度極限。
(3)工作頻率
每種磁芯的材料決定了它最佳的工作頻率，因此必須根據(jù)具體的頻率來選擇磁芯的材料。低工作頻率的磁環(huán)強(qiáng)行工作在高頻率下，會有很大的損耗和發(fā)熱，當(dāng)磁環(huán)發(fā)熱超過居里溫度時(shí)，電氣性能發(fā)生突變，也就不能正常工作了。
7、原理：
磁珠的主要原料為鐵氧體。鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，具有很高的導(dǎo)磁率，他可以使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。對于抑制電磁干擾用的鐵氧體，最重要的性能參數(shù)為磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。
磁導(dǎo)率μ可以表示為復(fù)數(shù)，實(shí)數(shù)部分構(gòu)成電感，虛數(shù)部分代表損耗，隨著頻率的增加而增加。因此，它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路，L和R都是頻率的函數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線穿過這種鐵氧體磁芯時(shí)，所構(gòu)成的電感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加，但是在不同頻率時(shí)其機(jī)理是完全不同的。
在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成，低頻時(shí)R很小，磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時(shí)磁芯的損耗較小，整個(gè)器件是一個(gè)低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時(shí)可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。
在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時(shí)磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加，當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。
兩個(gè)元件的數(shù)值大小與磁珠的長度成正比，而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響，磁珠長度越長抑制效果越好。
8、選擇
要正確的選擇磁珠，必須注意以下幾點(diǎn)：
（1）不需要的信號的頻率范圍為多少；
（2）噪聲源是誰；
（3）需要多大的噪聲衰減；
（4）環(huán)境條件是什么（溫度，直流電壓，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）；
（5）電路和負(fù)載阻抗是多少；
（6）是否有空間在pcb板上放置磁珠；
有的磁珠上有多個(gè)孔洞，用導(dǎo)線穿過可增加元件阻抗（穿過磁珠次數(shù)的平方），不過在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多，而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法會好些。鐵氧體是磁性材料，會因通過電流過大而產(chǎn)生磁飽和，導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門設(shè)計(jì)的磁珠，還要注意其散熱措施。
9、應(yīng)用
鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。
兩個(gè)元件的數(shù)值大小與磁珠的長度成正比，而且磁珠的長度對抑制效果有明顯影響，磁珠長度越長抑制效果越好。
作為電源濾波，可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同罷了磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號轉(zhuǎn)化為熱能，電感把交流存儲起來，緩慢的釋放出去。磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用，一般規(guī)格有100歐/100mMHZ,它在低頻時(shí)電阻比電感小得多。鐵氧體磁珠(FerriteBead)是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾組件，廉價(jià)、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。
磁珠抑制開關(guān)噪聲屬于主動抑制型。通常噪聲濾波器只能吸收已發(fā)生的噪聲，屬于被動抑制型。磁珠則能抑制開關(guān)噪聲的產(chǎn)生，屬于主動抑制型。磁珠可廣泛用于高頻開關(guān)電源、錄像機(jī)、電子測量儀器、以及各種對噪聲要求非常嚴(yán)格的電路中。不同的鐵氧體抑制元件，有不同的最佳抑制頻率范圍。
通常磁導(dǎo)率越高，抑制頻率越低。此外，鐵氧體體積越大，抑制效果越好。在體積一定時(shí)，長而細(xì)的形狀比短而粗的抑制效果好，內(nèi)徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵氧體飽和的問題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流也越大。
