4 如何估算鐵氧體磁珠的電感以減少紋波

在第二級濾波器的實際實現(xiàn)中，鐵氧體磁珠通常用作第二級濾波器的 L₂，以提供 nH 級電感。在鐵氧體磁珠的規(guī)格和數據中，通常會提供 100MHz 特定頻率下的阻抗值以及與頻率相關的阻抗曲線。

一種估算電感的直觀方法是將給定的阻抗除以 2πF（例如 2π x 100MHz）。但這并不總是正確的，我們需要查看阻抗曲線，以檢查電感是否是給定頻率點的主要因素。這里以來自 Murata 的兩個鐵氧體磁珠為例進行了說明：BLE18PS080SN1 和 BLM18SN220TH1。

這兩個鐵氧體磁珠的規(guī)格中給出了 100MHz 下的阻抗值。但如圖 4-1 和圖 4-2 所示，在 100MHz 頻率下，影響這兩款器件阻抗的主要因素是不同的。

在圖 4-1 中，由 L 確定的感抗 X 是 BLE18PS080SN1 在 100MHz 處阻抗 Z 的主要部分。因此，如果假設電感隨頻率變化很小，那么使用阻抗 8.5Ω 除以 (2π x 100MHz) 估算 L 值是合理的，這樣我們可以得到 100MHz 下的電感為 13.5nH。

但在圖 4-2 中，由 L 確定的感抗 X 不是 BLM18SN220TH1 在 100MHz 處阻抗 Z 的主要部分。因此，我們無法使用類似的方法來根據 100MHz 處給定的阻抗值來直接計算電感。這時我們可以從較低頻率下的阻抗讀取感抗值。

假設我們使用 TPS62933F 的 500kHz 開關頻率，可以從給定曲線中的最低頻率（即 1MHz 點）讀取更準確的值。

圖 4-3 和圖 4-4 顯示了上述兩個磁珠的電感與頻率間的關系曲線 ^[7]。我們可以在第二級 LC 濾波器設計中使用 BLE18PS080SN1 1MHz 電感 15.3nH 和 BLM18SN220TH1 1MHz 電感 103.4nH。