01三大利器之濾波電容器

 

盡(jin)管(guan)從(cong)濾(lv)除(chu)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)的(de)角(jiao)度(du)看(kan)，電(dian)容(rong)的(de)諧(xie)振(zhen)是(shi)不(bu)希(xi)望(wang)的(de)，但(dan)是(shi)電(dian)容(rong)的(de)諧(xie)振(zhen)並(bing)不(bu)是(shi)總(zong)是(shi)有(you)害(hai)的(de)。當(dang)要(yao)濾(lv)除(chu)的(de)噪(zao)聲(sheng)頻(pin)率(lv)確(que)定(ding)時(shi)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)電(dian)容(rong)的(de)容(rong)量(liang)
，使(shi)諧(xie)振(zhen)點(dian)剛(gang)好(hao)落(luo)在(zai)騷(sao)擾(rao)頻(pin)率(lv)上(shang)。

 

在實際工程中
，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達數百MHz
，甚至超過1GHz。

 

對這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。

 

普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲

，是因為兩個原因。

 

一個原因是：電容引線電感造成電容諧振，對高頻信號呈現較大的阻抗，削弱了對高頻信號的旁路作用。

 

另一個原因是：導線之間的寄生電容使高頻信號發生耦合
，降低了濾波效果。

 

穿chuan心xin電dian容rong之zhi所suo以yi能neng有you效xiao地di濾lv除chu高gao頻pin噪zao聲sheng，是shi因yin為wei穿chuan心xin電dian容rong不bu僅jin沒mei有you引yin線xian電dian感gan造zao成cheng電dian容rong諧xie振zhen頻pin率lv過guo低di的de問wen題ti，而er且qie穿chuan心xin電dian容rong可ke以yi直zhi接jie安an裝zhuang在zai金jin屬shu麵mian板ban上shang

，利li用yong金jin屬shu麵mian板ban起qi到dao高gao頻pin隔ge離li的de作zuo用yong。

 

但是在使用穿心電容時，要注意的問題是安裝問題。

 

穿心電容最大的弱點是怕高溫和溫度衝擊，這在將穿心電容往金屬麵板上焊接時造成很大困難。

 

許(xu)多(duo)電(dian)容(rong)在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)生(sheng)損(sun)壞(huai)。特(te)別(bie)是(shi)當(dang)需(xu)要(yao)將(jiang)大(da)量(liang)的(de)穿(chuan)心(xin)電(dian)容(rong)安(an)裝(zhuang)在(zai)麵(mian)板(ban)上(shang)時(shi)
，隻(zhi)要(yao)有(you)一(yi)個(ge)損(sun)壞(huai)，就(jiu)很(hen)難(nan)修(xiu)複(fu)，因(yin)為(wei)在(zai)將(jiang)損(sun)壞(huai)的(de)電(dian)容(rong)拆(chai)下(xia)時(shi)
，會(hui)造(zao)成(cheng)鄰(lin)近(jin)其(qi)它(ta)電(dian)容(rong)的(de)損(sun)壞(huai)。

 

 

02三大利器之共模電感

 

由於EMC所suo麵mian臨lin解jie決jue問wen題ti大da多duo是shi共gong模mo幹gan擾rao，因yin此ci共gong模mo電dian感gan也ye是shi我wo們men常chang用yong的de有you力li元yuan件jian之zhi一yi，共gong模mo電dian感gan是shi一yi個ge以yi鐵tie氧yang體ti為wei磁ci芯xin的de共gong模mo幹gan擾rao抑yi製zhi器qi件jian，它ta由you兩liang個ge尺chi寸cun相xiang同tong，匝za數shu相xiang同tong的de線圈對dui稱cheng地di繞rao製zhi在zai同tong一yi個ge鐵tie氧yang體ti環huan形xing磁ci芯xin上shang，形xing成cheng一yi個ge四si端duan器qi件jian，要yao對dui於yu共gong模mo信xin號hao呈cheng現xian出chu大da電dian感gan具ju有you抑yi製zhi作zuo用yong，而er對dui於yu差cha模mo信xin號hao呈cheng現xian出chu很hen小xiao的de漏lou電dian感gan幾ji乎hu不bu起qi作zuo用yong。

 

原(yuan)理(li)是(shi)流(liu)過(guo)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)時(shi)磁(ci)環(huan)中(zhong)的(de)磁(ci)通(tong)相(xiang)互(hu)疊(die)加(jia)，從(cong)而(er)具(ju)有(you)相(xiang)當(dang)大(da)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)，對(dui)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)起(qi)到(dao)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)，而(er)當(dang)兩(liang)線(xian)圈(quan)流(liu)過(guo)差(cha)模(mo)電(dian)流(liu)時(shi)，磁(ci)環(huan)中(zhong)的(de)磁(ci)通(tong)相(xiang)互(hu)抵(di)消(xiao)，幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)電(dian)感(gan)量(liang)，所(suo)以(yi)差(cha)模(mo)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)無(wu)衰(shuai)減(jian)地(di)通(tong)過(guo)。

 

因此共模電感在平衡線路中能有效地抑製共模幹擾信號，而對線路正常傳輸的差模信號無影響。

 

共模電感在製作時應滿足以下要求：

(1)繞製在線圈磁芯上的導線要相互絕緣
，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。

 

(2)當線圈流過瞬時大電流時

，磁芯不要出現飽和。

 

(3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。

 

(4)線圈應盡可能繞製單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。

 

tongchangqingkuangxia，tongshizhuyixuanzesuoxulvbodepinduan
，gongmozukangyuedayuehao，yinciwomenzaixuanzegongmodianganshixuyaokanqijianziliao，zhuyaogenjuzukangpinlvquxianxuanze。

 

另外選擇時注意考慮差模阻抗對信號的影響
，主要關注差模阻抗，特別注意高速端口。

 

03三大利器之磁珠

 

在產品數字電路EMCshejiguochengzhong，womenchangchanghuishiyongdaocizhu，tieyangticailiaoshitiemeihejinhuotieniehejin

，zhezhongcailiaojuyouhengaodedaocilv，takeyishidiangandexianquanraozuzhijianzaigaopingaozudeqingkuangxiachanshengdedianrongzuixiao。

 

鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)通(tong)常(chang)在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)應(ying)用(yong)，因(yin)為(wei)在(zai)低(di)頻(pin)時(shi)他(ta)們(men)主(zhu)要(yao)程(cheng)電(dian)感(gan)特(te)性(xing)，使(shi)得(de)線(xian)上(shang)的(de)損(sun)耗(hao)很(hen)小(xiao)。在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)，他(ta)們(men)主(zhu)要(yao)呈(cheng)電(dian)抗(kang)特(te)性(xing)比(bi)並(bing)且(qie)隨(sui)頻(pin)率(lv)改(gai)變(bian)。

 

實際應用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。

 

實shi際ji上shang，鐵tie氧yang體ti較jiao好hao的de等deng效xiao於yu電dian阻zu以yi及ji電dian感gan的de並bing聯lian，低di頻pin下xia電dian阻zu被bei電dian感gan短duan路lu
，高gao頻pin下xia電dian感gan阻zu抗kang變bian得de相xiang當dang高gao，以yi至zhi於yu電dian流liu全quan部bu通tong過guo電dian阻zu。鐵tie氧yang體ti是shi一yi個ge消xiao耗hao裝zhuang置zhi，高gao頻pin能neng量liang在zai上shang麵mian轉zhuan化hua為wei熱re能neng，這zhe是shi由you他ta的de電dian阻zu特te性xing決jue定ding的de。

 

鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性。

 

鐵氧體在高頻時呈現電阻性，相當於品質因數很低的電感器，所以能在相當寬的頻率範圍內保持較高的阻抗
，從而提高高頻濾波效能。

 

在低頻段
，阻抗由電感的感抗構成
，低頻時R很小
，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁幹擾被反射而受到抑製。

 

並且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現使用鐵氧體磁珠後幹擾增強的現象。

 

在高頻段，阻抗由電阻成分構成，隨著頻率升高
，磁芯的磁導率降低，導致電感的電感量減小，感抗成分減小。

 

但dan是shi，這zhe時shi磁ci芯xin的de損sun耗hao增zeng加jia，電dian阻zu成cheng分fen增zeng加jia，導dao致zhi總zong的de阻zu抗kang增zeng加jia，當dang高gao頻pin信xin號hao通tong過guo鐵tie氧yang體ti時shi，電dian磁ci幹gan擾rao被bei吸xi收shou並bing轉zhuan換huan成cheng熱re能neng的de形xing式shi耗hao散san掉diao。

 

鐵氧體抑製元件廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。

 

如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑製元件，就可以濾除高頻幹擾。

 

鐵氧體磁環或磁珠專用於抑製信號線
、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾，它也具有吸收靜電放電脈衝幹擾的能力。

 

使用片式磁珠還是片式電感主要還在於實際應用場合。

 

在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時
，使用片式磁珠是最佳的選擇。 

 

片式磁珠和片式電感的應用場合： 

 

片式電感： 射頻（RF）和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器，汽車電子
，蜂窩電話，尋呼機
，音頻設備，PDAs（個人數字助理），無線遙控係統以及低壓供電模塊等。

 

片式磁珠： 時鍾發生電路
，模擬電路和數字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內部連接器（比如串口
，並口

，鍵盤
，鼠標
，長途電信，本地局域網），射頻（RF）電路和易受幹擾的邏輯設備之間
，供電電路中濾除高頻傳導幹擾，計算機，打印機

，錄像機（VCRS），電視係統和手提電話中的EMI噪聲抑止。

 

磁珠的單位是歐姆，因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的
，阻抗的單位也是歐姆。

 

磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標準，比如是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當於1000歐姆。

 

針對我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好，通常情況下選取600歐姆阻抗以上的。

 

另外選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量，一般需要降額80％處理，用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響。