原创 磁珠磁环的失效与选型

2011-12-16 09:21 6344 19 46 分类: 消费电子

 

        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     则对于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。

 

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文章评论27条评论)

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用户620057 2014-6-13 14:27

简单明了,学习了,多谢分享~~

用户985144 2013-5-10 21:14

不错

wuyeqing_363494696 2013-3-1 22:55

关于磁珠散热问题,磁珠受熱不均的情形发生的并不是很多。您说的是对的I*I*Rdc并不会很大,而且如果电流均匀通过的时候,磁珠发热也会相对均匀,虽然磁珠热阻大(这一点您的评论是个小错误),但受热相对均匀,没有爆裂现象。但当有冲击电流的时候,瞬间通过一个大电流,并且此电流还在时间上维持一下,磁珠瞬间散热散不均匀,则会发生此问题表现为烧毁。

用户1540300 2013-2-28 11:54

RL=50ohm 是為了方便計算的假設,實務上可任選一顆磁珠,然後觀察磁珠兩端在電路上的電壓降,再比較此磁珠在100MHZ的阻抗值,即可得到負載的實際阻抗

用户1540300 2013-2-28 11:37

對於散熱不均這部分,有點疑問想再確認一下。

基於以下三點,我想磁珠受熱不均的情形應該不容易發生:   1. Rdc不大,磁珠上一般也只流通信號電流,所以W=I*I*R(不是Q=I*I*R)應該不大    2. 體積很小,熱阻也就相對不大,再加上熱源相當平均,於是受熱不均勻的情況應該不容易發生    3. 兩端都有銅箔協助散熱

用户1440733 2013-1-25 10:32

谢谢

用户1549192 2012-2-3 09:04

谢谢分享!

用户1641287 2012-1-6 00:36

经验之谈,值得学习!

用户1634267 2012-1-3 13:34

谢谢楼主,分享的经验,我以前都没有考虑过这个问题,用磁珠时都是用同样的

sunlit_697456503 2012-1-3 09:37

不错。大家多点分享经验会有助于年青人
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