【元件】基站电源滤波的新选择:铁合金叠层片式磁珠,具有优异的饱和特性
大电流磁珠常用于电子设备的电源线中,以抑制电源信号中包含的EMI,同时隔离用电IC产生的EMI以防止污染电源。典型的应用场景包括PC及笔记本周边设备,音视频设备服务器,通讯设备等电源线路或大功率线路的噪声抑制。然而,常见的磁珠一般采用铁氧体磁性材料制作,在应用于有较大直流偏置的电路中时,由于铁氧体磁性材料的磁饱和特性,磁珠的阻抗频谱发生变化。例如某铁氧体磁珠,通过观察阻抗频谱曲线可以发现,其阻抗值随着直流偏置电流的加大而不断降低,整个曲线的也产生了变形使磁珠抑制EMI的频段发生偏移,抑制电源线路中的EMI能力减弱。
图 1某铁氧体磁珠阻抗频谱
技术背景
对于网络设备产品,其电源线路中电流达到6A以上,干扰频段约为 20~50MHz。该电 源线路滤噪对磁珠提出了以下要求:
●尺寸小型化,高度尽量小于3mm;
● 加载大直流偏置下时,阻抗变化小;
●直流电阻DCR尽量小,能承受比较大的电流;
●操作温度范围覆盖-40℃~125℃(包括自温升)。
通讯设备中电源线路滤噪,要求磁珠在大电流下能够保持良好阻抗。为此,顺络开发了铁合金超大电流磁珠MPMZ322520M300TF。相比原有的铁氧体磁珠产品,该产品采用铁合金材料,具有优异的饱和特性,能够在大直流偏置下维持原有的阻抗特性,具有更低的DCR同时,能耐受更大的直流电流,以及小尺寸薄型化以适应SMD表面贴装,适用于PC机及周边设备、音视频设备、服务器、通讯设备等电源线路或大功率线路的低频噪声抑制。
产品特点
由于采用了具有高饱和特性和磁通的金属合金合金粉作为磁体,MPMZ 磁珠呈现出优异 的饱和特性。如阻抗频谱图所示,加载直流偏置电流后,其阻抗频谱与零偏置时几乎相同,该 产品在大电流应用中也能保持在低电流应用下相同的滤波性能。
图 2 MPMZ磁珠阻抗频谱
因MPMZ磁珠直流电阻DCR最大为2mΩ,减少了自发热,所以在大电流下也能呈现出优秀的温升特性。将产品焊在PCB板上并通入从OA逐渐增大到10A的直流电流后,通过检测温度得到温升电流曲线。当电流达到10A时,MPMZ322520M300TF磁珠的温升仅为16℃。
图3 MPMZ磁珠温升电流曲线
此外,MPMZ磁珠的阻抗特性在较宽的温度范围内都能保持稳定。如图所示,在-55°~125℃温度范围内,其阻抗频谱基本一致。
图 4MPMZ 磁珠不同温度下的阻抗频谱曲线
另外,为了适应这一新的材料类型,在磁珠的生产过程中,顺络在过去干法成型技术的基 础上又加入了若干新工艺,以提高磁体的磁导率、抗氧化性以及电极防开路等特性。
产品信息
图 5 MPMZ磁珠的外形尺寸
表 1
表格 2 MPMZ磁珠的电性参数
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