首页
论坛
电子技术基础
模拟技术
可编程器件
嵌入式系统与MCU
工程师职场
最新帖子
问答
版主申请
每月抽奖
商城免费换礼
社区有奖活动
博客
下载
评测
视频
文库
芯语
资源
2024国际航空电子大会
2024国际 AIoT 生态发展大会
3D IC 设计和Chiplet资料下载
车载总线测试和解码方案
新能源汽车三电测试技术中心
在线研讨会
EE直播间
小测验
白皮书
行业及技术活动
杂志免费订阅
免费在线工具
厂商资源中心
论坛
博文
电子工程专辑
电子技术设计
国际电子商情
资料
白皮书
研讨会
芯语
文库
登录|注册
登录
用户1322796
修改
文章:
20
阅读:
57093
评论:
11
赞:
190
好友
私信
个人主页
文章
20
原创
0
阅读
57093
评论
11
赞
190
原创
电磁干扰滤波电容器使用方法
2007-8-25 09:43
2528
10
10
分类:
模拟
电容器是电路中最基本的元件之一,利用滤波电容滤除电路上的高频干扰和对电源退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,特别是干扰频率的日益提高,由于不了解电容的基本特性而达不到预期滤波效果的事情时有发生。本文介绍一些容易被忽略的影响电容滤波性能的参数及使用电容器抑制电磁干扰时需要注意的事项。
1电容引线的作用
在用滤波电容抑制电磁干扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。滤波电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用。然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策。出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响。
实际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)构成的串联网络。
图1 实际电容器的等效电路
理想电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是图1所示的网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。
滤波电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效果越差。ESL除了与电容器的种类有关外,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。因此在实际工程中,要使电容器的引线尽量短,电容器的正确安装方法和不正确安装方法如图2所示。
图2 滤波电容的正确安装方法与错误安装方法
根据LC电路串联谐振的原理,谐振点不仅与电感有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人认为电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解。电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好,但是由于电容在较低的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因此对高频噪声的旁路效果变差。表1是不同容量瓷片电容器的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm(你使用的电容的引线有这么短吗?)。
尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在干扰频率上。
2.温度的影响
由于电容器中的介质参数受到温度变化的影响,因此电容器的电容值也随着温度变化。不同的介质随着温度变化的规律不同,有些电容器的容量当温度升高时会减小70%以上,常用的滤波电容为瓷介质电容,瓷介质电容器有超稳定型:COG或NPO,稳定型:X7R,和通用型:Y5V或Z5U三种。不同介质的电容器的温度特性如图2所示。
图 3 不同介质电容器的温度特性
从图中可以看到,COG电容器的容量几乎随温度没有变化,X7R电容器的容量在额定工作温度范围变化12%以下,Y5V电容器的容量在额定工作温度范围内变化70%以上。这些特性是必须注意的,否则会出现滤波器在高温或低温时性能变化而导致设备产生电磁兼容问题。
COG介质虽然稳定,但介质常数较低,一般在10~100,因此当体积较小时,容量较小。X7R的介质常数高得多,为2000 ~ 4000,因此较小的体积能产生较大的电容,Y5V的介质常数最高,为5000 ~ 25000。
许多人在选用电容器时,片面追求电容器的体积小,这种电容器的介质虽然具有较高的介质常数,但温度稳定性很差,这会导致设备的温度特性变差。这在选用电容器时要特别注意,尤其是在军用设备中。
3.电压的影响
电容器的电容量不仅随着温度变化,还会随着工作电压变化,这一点在实际工程必须注意。不同介质材料的电容器的电压特性如图3所示。从图中可以看出,X7R电容器在额定电压状态下,其容量降为原始值的70%,而Y5V电容器的容量降为原始值的30%!了解了这个特性,在选用电容时要在电压或电容量上留出余量,否则在额定工作电压状态下,滤波器会达不到预期的效果。
图4 电容器的电压特性
综合考虑温度和电压的影响时,电容的变化如图4所示。
图5电容器的温度/电压特性
写原创有奖励!2025面包板原创奖励正在进行中
最新发表
推荐阅读
明星博主
原创博文
年度排行
博文排行
博文评论
FPGA/CPLD
MCU/ 嵌入式
模拟
电源/新能源
测试测量
通信
智能手机
处理器与DSP
PCB
汽车电子
消费电子
智能硬件
物联网
软件与OS
采购与分销
供应链管理
工程师职场
EDA/ IP/ 设计与制造
无人机
机器人/ AI
医疗电子
工业电子
管理
写博文
点赞(
10
)
收藏
分享到:
上一篇:
电路板设计中电容的一般配置原则
下一篇:
体检报告出来
PARTNER CONTENT
换一换>
更多>
案例分享 | 高效节能,性能卓越!汉高三防漆为电动汽车充电系统披上"隐形铠甲"
汉高
2025-03-21
赤池昌二先生升任TEL集团副总裁兼中国区总裁
Tokyo Electron
2025-03-04
文章评论
(
0
条评论)
登录
后参与讨论
您需要登录后才可以评论
登录
|
立即注册
发布
用户1322796
修改
文章:
20
阅读:
57093
评论:
11
赞:
190
好友
私信
个人主页
文章
20
原创
0
阅读
57093
评论
11
赞
190
最新评论
更多
学习了
curton
评论博文
2025-4-2
从新人到骨干:三大思维转变助你职场腾飞 ...
写的好,学习和参考,分析很细,大师之作,比亚迪还是很牛
开发工匠 ...
评论博文
2025-4-1
特斯拉入华十年:褪去光环,开始 “交学费 ...
写的好,学习和参考,很实用,写的详细
开发工匠 ...
评论博文
2025-3-31
朋友想用RK3506核心板自研一款嵌入式工业网 ...
最新
博文
Credo发布Lark系列——为低功耗800G光 ...
芯原推出新一代集成AI的ISP9000图像信 ...
智能语音芯片WT588F02B-8S:低功耗设 ...
资料下载
本周热帖
苏州永创智能科技详解“CMTI测试电源 ...
ASL6328 HDMI2.0 Retimer中继器ic设计 ...
IGBT并联使用要点(来源于onsemi) ...
英飞凌双通道音频功率驱动芯片 ...
stm32单片机手册
聚焦 3 月:世界通信大会、嵌入式展及 ...
“卷”的大环境下还是有公司强力增长 ...
肖特基二极管vs.超快恢复二极管:哪种 ...
如何用Switch连接投影仪
AEC-Q104认证:芯片模组的可靠性与质 ...
最新资讯
芯语最新
紫光展锐股改收官,剑指IPO开启新征程 ...
Arm退场高通入局,Serdes技术争夺升温 ...
传立讯精密计划赴港上市,拟融资近30 ...
从整车到芯片全链条打击,美国25%关税 ...
英特尔Panther Lake处理器2025年晚些 ...
是德科技推出AI数据中心构建器以验证 ...
【4月10日|线上直播】精准捕获瞬态信 ...
半导体设备“十大金刚”
行业基金的破局之道:一场逆周期狩猎 ...
致瞻科技:SiCMOS是800V汽车空调的首 ...
EE直播间
更多
精准捕获瞬态信号,掌控复杂射频环境 – 实时频谱分析与录制回放
直播时间: 04月10日 10:00
利用高性能源表和强大的软件, 实现半导体参数的测试和分析
直播时间: 04月17日 10:00
在线研讨会
更多
MAXQ™ Power转换器架构:性能零浪费
多物理场仿真在半导体制程中的应用
迈来芯新一代经济型热成像技术:赋能电力电子过热保护与智能应用温度监控
ADI 应用于电池管理系统 (BMS) 的电芯监测解决方案
热门
推荐
工程师必看:B2900隐藏的15个超频测试模式
破解工业通信时延困局
超低功耗CW32L083系列
解密5G NR定位在分布式能源系统的同步控制应用
我要评论
0
10
分享到微信
分享到微博
分享到QQ
点击右上角,分享到朋友圈
我知道啦
请使用浏览器分享功能
我知道啦
关闭
站长推荐
/3
【直播】ADI 全新架构解析汽车电源设计
汽车电源设计人员正面临下一代系统的开发挑战,参与直播了解MAXQ Power架构如何帮助设计下一代软件定义的ADAS、信息娱乐和车身电子系统,如何解决关键系统设计问题和实际案例分析。
2025第1期拆解活动:赢示波器、运动相机、热像仪等!
示波器、影石运动全景相机、大疆无人机、高清红外热成像仪;树莓派5等等
【在线研讨会】多物理场仿真在半导体工艺中的应用
聚焦 COMSOL 仿真软件在半导体制程中的广泛应用,内容涵盖晶圆制备、光刻、沉积、刻蚀、离子注入、热处理,以及平坦化等前道工艺过程中各种多物理场现象的模拟和分析。
首页
论坛
电子技术基础
模拟技术
可编程器件
嵌入式系统与MCU
工程师职场
最新帖子
问答
版主申请
每月抽奖
商城免费换礼
社区有奖活动
博客
下载
评测
视频
文库
芯语
资源
2024国际航空电子大会
2024国际 AIoT 生态发展大会
3D IC 设计和Chiplet资料下载
车载总线测试和解码方案
新能源汽车三电测试技术中心
在线研讨会
EE直播间
小测验
白皮书
行业及技术活动
杂志免费订阅
免费在线工具
厂商资源中心
帖子
博文
返回顶部
×
文章评论(0条评论)
登录后参与讨论