電源系統(tǒng)中鐵氧體磁珠使用
發(fā)布日期:2022-12-13
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鐵氧體磁珠是無源器件,可在寬頻率范圍內(nèi)過濾高頻噪聲。它在目標(biāo)頻率范圍內(nèi)具 有電阻特性,并以熱量的形式耗散噪聲能量。鐵氧體磁珠與供 電軌串聯(lián),而磁珠的兩側(cè)常與電容一起接地。這樣便形成了一 個(gè)低通濾波器網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步降低高頻電源噪聲。
然而,若系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)鐵氧體磁珠使用不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生不利影 響。有一些例子可以說明:由于磁珠和去耦電容搭配用于低通 濾波而導(dǎo)致產(chǎn)生干擾諧振;直流偏置電流的依賴性導(dǎo)致磁珠的 EMI 抑制能力下降。正確理解并充分考慮鐵氧體磁珠的特性后, 這些問題是可以避免的。
本文討論系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在電源系統(tǒng)中使用鐵氧體磁珠時(shí)的注意 事項(xiàng),比如直流偏置電流變化時(shí)的阻抗與頻率特性,以及干擾 LC 諧振效應(yīng)。最后,為了解決干擾諧振問題,介紹了阻尼技術(shù), 并比較了各項(xiàng)阻尼方法的有效性。
為演示鐵氧體磁珠作為輸出濾波器影響而采用的器件是一款 2 A/1.2 A DC-DC 開關(guān)調(diào)節(jié)器,具有獨(dú)立的正輸出和負(fù)輸出 (ADP5071)。文中所用的鐵氧體磁珠主要采用芯片類型表貼 封裝。
鐵氧體磁珠簡化模型與仿真
鐵氧體磁珠能夠建模為一個(gè)由電阻、電感和電容組成的簡化電 路,如圖1a 所示。RDC對(duì)應(yīng)磁珠的直流電阻。CPAR、LBEAD 和RAC分別表示寄生電容、磁珠電感和與磁珠有關(guān)的交流電阻(交流 磁芯損耗)。