一文掌握磁珠的工作原理、主要参数及应用选型

        磁珠是一种电感型EMI静噪滤波器，实物和电感很像，现在用的最多的是铁氧体磁珠（Ferrite Bead）。磁珠的单位是欧姆，根据型号的不同，可以抑制几MHz～几GHz的噪声，经常被用在信号线和电源线上（串联使用）。磁珠和电容、电感滤除噪声有很大不同，电容主要提供一个地阻抗路径（隔直通交），电感是将噪声反射出去（隔交通直）。

        磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器，是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显著。磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。

        磁珠的电路符号就是电感，但是型号上可以看出使用的是磁珠。在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同而已。

        磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，这一点要特别注意。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz 为标准，比如 600R@100MHz，意思就是在100MHz 频率的时候，磁珠的阻抗相当于600 欧姆。

        磁珠在电路中也是用得非常多的，下面是一些经常会看到的知识点（经验）：

1. 电感的单位是亨H，磁珠的单位是欧姆Ω；
2. 电感是储存能量的，磁珠是通过发热来消耗能量的；
3. 磁珠是用来吸收超高频信号，多用于信号回路及EMC对策。

        要理解这些，就需要知道磁珠的工作原理，而知道了磁珠的工作原理，这些也就是理所当然的事情了。

一 磁珠的工作原理

        总的来说，磁珠跟电感的原理基本是一样的，很多厂家也把磁珠归为电感一类。那么他们的区别在哪儿呢？

        先来看我们使用两者器件的目的：我们一般使用电感，总希望它是理想电感，损耗越小越好。而我们使用磁珠，就是要利用其损耗，来消掉我们不需要的高频分量。

        电感的损耗分为铜损和铁损，铜损指直流导通电阻，一般不会大。而铁损就是指磁芯损耗了，主要包括磁滞损耗和涡流损耗。而这两者主要与磁芯的材质种类有关。下面来看看磁珠是怎么利用磁滞损耗和涡流损耗来工作的。

        下面是最简单的磁珠模型：

        电流流过导线，会产生围绕导线的环形磁场，在导线上套上一个磁导率比较大的磁环，磁环内部就会有比较大的环形磁场B。如果电流是变化的，那么磁场B也是变化的。根据电磁感应定律，变化的磁场产生电场，并且这个电场是环形的电场。如上图所示，会在红色截面上产生环形的电场。这是如果磁环的电阻率不是无穷大，那么环形的电场就会产生环形的电流，也就是产生热量了，这个损耗叫涡流损耗。

        我们实际中常用的磁珠是上面这种贴片式结构的，一样也是会有涡流损耗，道理跟上面差不多。

二 磁珠的主要参数

1. 直流电阻DC Resistance(mohm)：直流电流通过此磁珠时，此磁珠所呈现的电阻值。
2. 额定电流Rated Current(mA)：表示磁珠正常工作时的最大允许电流。
3. 阻抗[Z]@100MHz(ohm)：这里所指的是交流阻抗。
4. 阻抗－频率特性：描述阻抗值随频率变化的曲线。
5. 电阻－频率特性：描述电阻值随频率变化的曲线。