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电磁兼容中你所不知道的问题――电容

电容器是电路中最基本的元件之一,利用电容滤除电路上的高频骚扰和对电源解耦是所有电路设计人员都熟悉的。但是,随着电磁干扰问题的日益突出,特别是

电容器是电路中最根本的元件之一,运用电容滤除电路上的高频打扰和对电源解耦是一切电路规划人员都了解的。可是,跟着电磁搅扰问题的日益突出,特别是搅扰频率的日益进步,因为不了解电容的根本特性而达不到预期滤波效果的工作时有产生。下面将介绍一些运用电容器按捺电磁搅扰时需求留意的事项。

电容器是根本的滤波器,在低通滤波器中作为旁路器材运用。运用它的阻抗随频率升高而下降的特性,起到对高频搅扰旁路的效果。可是,在实践运用中一定要留意电容器的非抱负性。

(1) 实践电容器的等效电路

实践电容器的电路模型如图1所示,它是由等效电感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网路。电感重量是由引线和电容结构所决议的,电阻是介质资料所固有的。电感重量是影响电容频率特性的首要目标,因而,在剖析实践电容器的旁路效果时,用LC串联网络来等效。

图1、实践电容器的等效电路

(2) 对滤波特性的影响

实践电容器的特性如图2所示,当角频率为1/LC时,会产生串联谐振,这时电容的阻抗最小,旁路效果最好。超越谐振点之后,电容器的阻抗特性出现电感阻抗的特性——随频率的升高而添加,旁路效果开端变差。这是,作为旁路器材运用的电容器就开端失掉旁路效果。

图2、实践电容器的频率特性

抱负电容的阻抗是跟着频率的升高而下降,而实践电容的阻抗具有如图2所示的频率特性,在频率较低时,出现电容性,即阻抗随频率的添加而下降,在某一点产生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。在谐振点以上,因为ESL的效果,电容阻抗跟着频率的升高而添加,这是电容出现电感的阻抗特性。在谐振点以上,因为电容的阻抗添加,因而对高频噪声的旁路效果削弱,乃至消失。

电容的谐振频率由ESL和C一起决议,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也便是电容的高频滤波效果差。ESL除了与电容器的品种有关外,电容的引线长度是一个十分重要的参数,引线越长,则电感越大,电容的谐振频率越低。因而在实践工程中,要使电容器的引线尽量短,电容器的正确装置办法和不正确装置办法如图3所示。

依据LC电路串联的原理,谐振点不只与电感有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人以为电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解。电容越大对低频搅扰的效果虽然好,可是因为电容在较低的频率产生了谐振,阻抗开端随频率的升高而添加,因而对高频噪声的旁路效果变差。表1是不同容量瓷片电容的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm。

图3、滤波电容的正确装置办法与过错装置办法

虽然从滤除高频噪声的视点看,不期望有电容谐振,可是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确守时,能够经过调整电容的容量,使谐振点刚好落在打扰频率上。

电磁兼容规划中运用的电容要求谐振频率尽量高,这样才能够在较宽的频率范围内起到有用得滤波效果。进步谐振频率的办法有两个,一个是尽量缩短引线的长度,另一个是选用电感较小的品种。

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