電感與磁珠有什么區(qū)別？

原文來(lái)自原創(chuàng)書籍《硬件設(shè)計(jì)指南 從器件認(rèn)知到手機(jī)基帶設(shè)計(jì)》：

電感和磁珠這兩個(gè)器件外形接近，有時(shí)候功能也相似，很多人認(rèn)為二者都是“通直隔交”，而將二者混淆。實(shí)際上，不管是原理還是應(yīng)用，電感和磁珠都有不小的區(qū)別。

電感的磁材料是開放的，磁力線（磁感線）一部分通過(guò)磁芯，一部分通過(guò)空氣，會(huì)對(duì)周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)干擾（也有一些電感具有屏蔽功能）。而磁珠的磁材料是封閉的，幾乎所有的磁力線都封閉在磁環(huán)內(nèi)，磁珠更“干凈”，具體原理如圖1-18 所示，二者主要差別如下。

圖1-18電感與磁珠

1. 電感的單位是電感值亨(H)，磁珠的單位是阻抗(Ω)，磁珠手冊(cè)中標(biāo)注的一般是100MHz時(shí)的阻抗值。注意：有個(gè)重要的事情是即使參數(shù)相同的磁珠，其濾波性能也可能有巨大差異。這是因?yàn)榇胖閰?shù)標(biāo)注的是特定頻點(diǎn)(120/100MHz)的阻抗，即使這個(gè)頻點(diǎn)阻抗相同，在其他頻點(diǎn)的阻抗也會(huì)千差萬(wàn)別，比如圖1-19 中兩個(gè)不同磁珠的參數(shù)都是120Ω@100MHz，但是明顯藍(lán)色的磁珠在高頻處的阻抗更大。

圖1-19不同磁珠的阻抗頻率曲線

2. 磁珠的阻抗是電抗X（電感電抗）和電阻R的共同作用結(jié)果，低頻時(shí)電抗X主導(dǎo)、高頻時(shí)電阻R主導(dǎo)。電感多用于低頻段（50 MHz），而磁珠多用于高頻濾波場(chǎng)景，磁珠的電阻R吸收噪聲并轉(zhuǎn)化為熱，因此磁珠單位是歐姆。

3. 電感的濾波原理是把電能轉(zhuǎn)化為磁能，再把磁能重新轉(zhuǎn)化為電能（噪聲）或者輻射（ElectromagneticInterference，EMI），而磁珠是將電能轉(zhuǎn)化為熱能，磁珠是更“干凈”的濾波元件。

4. 電感是儲(chǔ)能元件，在濾波時(shí)可能會(huì)和電容構(gòu)成二階震蕩電路產(chǎn)生諧振，可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定；而磁珠是耗能元件（R），和電容協(xié)同工作時(shí)基本不會(huì)自激震蕩。

總之，電感工作在電抗遠(yuǎn)大于電阻的頻段，此時(shí)電抗主要是感抗，其單位就是電感量H，電抗是主要分量，電阻分量很小。磁珠主要工作在電阻大于電抗的頻段，電阻占主要成分，因此磁珠的單位是歐姆，同時(shí)，磁珠由于電抗成分少，儲(chǔ)能很少，所以我們說(shuō)磁珠主要是通過(guò)電阻發(fā)熱消耗能量的。在選擇磁珠時(shí)，我們要把目標(biāo)放在高頻段，仔細(xì)根據(jù)磁珠的阻抗頻率曲線和目標(biāo)噪聲進(jìn)行磁珠的選取。

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審核編輯 黃宇