磁珠的应用场景

在EMC问题分析与调试，磁珠被广泛的使用，磁珠主要用于抑制开关电源环路中高频电流噪声，抑制开关电源电路中寄生参数引起的寄生振荡；磁珠也被用于抑制时钟信号的高次谐波干扰，以及与电容组成低通滤波器。

磁珠有时用于抑制抗扰度试验时，外部端口耦合的脉冲噪声干扰，以及用于不同参考地平面之间的连接，做频率选择。

图1：磁珠在直流电源中的应用

01、磁珠在DC-DC电源电路中的应用

• 磁珠在DC-DC电路高频电流环路中的应用

DC-DC功率电流环路存在高频电流噪声，高频电流噪声环路面积大小、噪声电流的大小决定了辐射发射测试结果。EMC调试时通常会在高频电流环路中增加磁珠来抑制高频噪声，具体磁珠的使用参考下图所示：    

图2：磁珠在Buck DC-DC电路中的应用

DC-DC电路中功率器件的寄生电容与环路中的寄生电感，容易发生高频寄生振荡，产生高频噪声，EMC调试时通常也会在高频环路中增加磁珠来抑制寄生振荡，具体磁珠的使用可以参考下图所示：

图3：磁珠在Boost DC-DC电路中的应用

• 磁珠用于芯片不同模块电源之间的噪声隔离

SOC芯片由于高速集成，内部模块电路众多，不同模块电路可能使用相同的供电电压，为防止不同模块间的噪声干扰通过供电电源串扰耦合，通常做法是在不同模块电源之间用磁珠隔离，抑制模块间噪声耦合。    

图4：磁珠用于芯片不同模块供电电源之间的噪声隔离

• 磁珠用于不同电路模块供电电源之间的噪声隔离

不同的电路模块、不同类型信号处理芯片使用相同的供电电源时，为了防止噪声通过电源线耦合到不同的电路模块，通常做法是在不同电路模块的供电电源之间用磁珠隔离，抑制模块间噪声耦合。

图5：磁珠用于不同电路模块供电电源之间的噪声隔离

02、磁珠在AC电源电路中的应用

在隔离开关电源的高压侧、低压侧，为抑制环路中的高频电流噪声，通常会在环路中增加串联磁珠，抑制高频噪声干扰。主要应用场景包括反激电路、Boost电路、LLC电路、Boost电路等，具体情况应根据实际调试结果而定，非必要对策。    

图6：磁珠在反激电路中的应用

图7：磁珠在Buck电路中的应用

03、磁珠在时钟信号滤波中的应用    

• 磁珠在有源晶振滤波中的应用

有源晶振输出是方波信号，存在丰富的高次谐波，高次谐波的耦合路径主要是其供电电源和输出时钟信号，通常会在其供电电源增加磁珠低通滤波器，滤除其高次谐波噪声。

图8：磁珠在有源晶振滤波中的应用

• 磁珠在时钟信号滤波中的应用

时钟信号，尤其是方波时钟信号，存在丰富的高次谐波，使用RC滤波时，电阻阻值的参数选择空间有限，需要使用磁珠滤除高频噪声干扰，下图是典型的应用电路。

图9：磁珠在时钟信号滤波中的应用

04、磁珠在数字功放电路中的应用

在数字功放输出端通常采用电感电容组成的LC低通滤波器，滤除数字功放芯片产生的高频噪声，由于电感寄生电容的影响，高频噪声被耦合到后级，通过喇叭线形成天线效应向外空间辐射。

在LC电路之后增加磁珠可以有效滤除通过喇叭线耦合噪声，也可以有效滤除通过滤波电容耦合的高频地噪声，具体电路如下图所示：假贴电阻位置可以隔断加焊磁珠。

图10：磁珠在数字功放电路中的应用

05、磁珠在不同模块电路地隔离中的应用

不同电路模块之间共参考地平面时，容易发生共地环路耦合，设计工程师们通常使用磁珠连接两个不同的参考地平面，利用磁珠通低频阻高频的特性，抑制高频噪声电流在不同模块电路之间的传递。    

图11：磁珠在不同模块电路地隔离中的应用