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教你使用電容器抑制電磁干擾方法

時間:2019-11-22 09:07:09來源:網絡 作者:admin 點擊:
教你使用電容器抑制電磁干擾方法
實際電容器的等效電路實際電容器的電路模型如圖1所示,它是由等效電感(ESL)、電容和等效電阻(ESR)構成的串聯網路。電感分量是由引線和電容

教你使用電容器抑制電磁干擾方法


實際電容器的等效電路

實際電容器的電路模型如圖1所示,它是由等效電感(ESL)、電容和等效電阻(ESR)構成的串聯網路。電感分量是由引線和電容結構所決定的,電阻是介質材料所固有的。電感分量是影響電容頻率特性的主要指標,因此,在分析實際電容器的旁路作用時,用LC串聯網絡來等效。

t12.png

圖1、實際電容器的等效電路

對濾波特性的影響

實際電容器的特性如圖2所示,當角頻率為1/LC時,會發生串聯諧振,這時電容的阻抗最小,旁路效果最好。超過諧振點之后,電容器的阻抗特性呈現電感阻抗的特性——隨頻率的升高而增加,旁路效果開始變差。這是,作為旁路器件使用的電容器就開始失去旁路作用。

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圖2、實際電容器的頻率特性

理想電容的阻抗是隨著頻率的升高而降低,而實際電容的阻抗具有如圖2所示的頻率特性,在頻率較低時,呈現電容性,即阻抗隨頻率的增加而降低,在某一點發生諧振,在這點電容的阻抗等于等效串聯電阻ESR。在諧振點以上,由于ESL的作用,電容阻抗隨著頻率的升高而增加,這是電容呈現電感的阻抗特性。在諧振點以上,由于電容的阻抗增加,因此對高頻噪聲的旁路作用減弱,甚至消失。

電容的諧振頻率由ESL和C共同決定,電容值或電感值越大,則諧振頻率越低,也就是電容的高頻濾波效果差。ESL除了與電容器的種類有關外,電容的引線長度是一個十分重要的參數,引線越長,則電感越大,電容的諧振頻率越低。因此在實際工程中,要使電容器的引線盡量短,電容器的正確安裝方法和不正確安裝方法如圖3所示。

根據LC電路串聯的原理,諧振點不僅與電感有關,還與電容值有關,電容越大,諧振點越低。許多人認為電容器的容值越大,濾波效果越好,這是一種誤解。電容越大對低頻干擾的效果雖然好,但是由于電容在較低的頻率發生了諧振,阻抗開始隨頻率的升高而增加,因此對高頻噪聲的旁路效果變差。表1是不同容量瓷片電容的自諧振頻率,電容的引線長度是1.6mm。

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圖3、濾波電容的正確安裝方法與錯誤安裝方法

如何使用電容器抑制電磁干擾

盡管從濾除高頻噪聲的角度看,不希望有電容諧振,但是電容的諧振并不是總是有害的。當要濾除的噪聲頻率確定時,可以通過調整電容的容量,使諧振點剛好落在騷擾頻率上

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