摘要

在磁珠選型中，很多人以為磁珠的額定電流是就是電路的額定電流，其實(shí)應(yīng)該是電路的額定最大電流，同時(shí)還應(yīng)該考慮降額。

問(wèn)題描述

之前做的產(chǎn)品，為了能夠通過(guò)EMC測(cè)試，在電源的輸入端增加了一個(gè)磁珠，產(chǎn)品的額定功耗為8W，輸入電壓為DC9~28V，最低輸入電壓9V時(shí)理論電流為0.9A，我們選擇的磁珠型號(hào)為MBW2012-601，額定電流為1.2A。按照公司的降額標(biāo)準(zhǔn)是可以滿(mǎn)足的。

圖1：磁珠型號(hào)選擇

實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，使用最低的9V輸入電壓時(shí)，電源無(wú)法正常啟動(dòng)，在反復(fù)的震蕩，如圖2.

圖2：實(shí)際的電源輸出波形

原因分析

經(jīng)過(guò)逐級(jí)排查，首先發(fā)現(xiàn)電源芯片2430的輸入引腳VIN電壓在不斷跳變，最低達(dá)到了5V，往前排查VIN的前端是磁珠，排查發(fā)現(xiàn)，上電瞬間，磁珠有3V~5V的壓降。由于產(chǎn)品上用到了超級(jí)電容以及接470uF以上的電解電容，上電瞬間電流很大，使用示波器的電流檔測(cè)量，發(fā)現(xiàn)上電瞬間有3A左右的電流，此時(shí)瞬間電流已經(jīng)遠(yuǎn)超磁珠的額定電流。同時(shí)由于對(duì)vin電源的電流突增，外部開(kāi)關(guān)電源的紋波突然增加，Vin電源其實(shí)不能算是純凈的直流電源，對(duì)于磁珠來(lái)說(shuō)，頻率增加，其阻抗也會(huì)增加。同時(shí)，由于電流超過(guò)額定值，導(dǎo)致磁珠的磁飽和，磁珠的溫度升高，阻抗進(jìn)一步增加。

解決方案

上述案例，主要的原因就是磁珠的選型的額定電流不合適，沒(méi)有考慮大電容上電瞬間的大電流需求。

解決的方案主要是更換額定電流更大的磁珠，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，我們選擇了額定電流為3A，600Ω@100mhz的磁珠。經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，上電瞬間壓降最高為2V左右，正常工作后壓降為0.1V左右。

總結(jié)

關(guān)于磁珠的阻抗，本次經(jīng)驗(yàn)得出有以下幾個(gè)總結(jié)：

磁珠的額定電流，其實(shí)是電路的最大電流，尤其用在電源端口的時(shí)候，要考慮上電瞬間的電流太大，導(dǎo)致的磁珠壓降很多。

超過(guò)額定電流以后，會(huì)導(dǎo)致磁珠磁飽和，磁珠溫度升高，進(jìn)一步加劇磁珠的直流阻抗增加，導(dǎo)致壓降增高。

磁珠規(guī)格書(shū)上寫(xiě)的直流阻抗都很小，其實(shí)要在紋波電壓非常小的直流電基礎(chǔ)上測(cè)試到的，例如電池供電，但實(shí)際上很多產(chǎn)品使用外置的開(kāi)關(guān)電源無(wú)法做到，因此都會(huì)有幾百K主波，以及幾Mhz的諧波，實(shí)際上磁珠的阻抗比規(guī)格書(shū)上的直流阻抗大很多。

用在電源端口的磁珠，建議做3個(gè)措施：第一，電源增加緩啟動(dòng)，減少上電瞬間沖擊電流，避免超規(guī)格和磁飽和;第二，電源端口的磁珠額定電流，可以按照產(chǎn)品最大工作電流的2~3倍選型。第三，封裝盡量選擇大一點(diǎn)，因?yàn)殡娏骱头庋b基本都是正比，萬(wàn)一不合適不用修改PCB。