EMC基礎:電容的頻率特性
發布時間:2021-04-01 責任編輯:lina
【導讀】探討利用電容器來降低噪聲時,充分了解電容器的特性是非常重要的。右下圖為電容器的阻抗和頻率之間的關係示意圖,是電容器最基礎的特性之一。
電容的頻率特性
tantaoliyongdianrongqilaijiangdizaoshengshi,chongfenlejiedianrongqidetexingshifeichangzhongyaode。youxiatuweidianrongqidezukanghepinlvzhijiandeguanxishiyitu,shidianrongqizuijichudetexingzhiyi。
電容器中不僅存在電容量C,還存在電阻分量ESR(等效串聯電阻)、電感分量ESL(等效串聯電感)、與電容並聯存在的EPR(等效並聯電阻)。EPR與電極間的絕緣電阻IR或電極間有漏電流的具有相同的意義。可能一般多使用“IR”。

C和ESL形成串聯諧振電路,電容器的阻抗原則上呈上圖所示的V字型頻率特性。到諧振頻率之前呈容性特性,阻抗下降。諧振頻率的阻抗取決於ESR。過了諧振頻率之後,阻抗特性變為感性,阻抗隨著頻率升高而升高。感性阻抗特性取決於ESL。
諧振頻率可通過以下公式計算。

從該公式可以看出,容值越小、ESL越低的電容器,諧振頻率越高。如果將其應用於噪聲消除,則容值越小、ESL越低的電容器,頻率越高,阻抗越低,因此可以很好地消除高頻噪聲。
雖然這裏說明的順序有些前後顛倒,不過使用電容器降低噪聲的對策,是利用了電容器“交流通過時頻率越高越容易通過”這個基本特性,將不需要的噪聲(交流分量)經由信號、電源線旁路到GND等。
下xia圖tu為wei不bu同tong容rong值zhi的de電dian容rong器qi的de阻zu抗kang頻pin率lv特te性xing。在zai容rong性xing區qu域yu,容rong值zhi越yue大da,阻zu抗kang越yue低di。另ling外wai,容rong值zhi越yue小xiao,諧xie振zhen頻pin率lv越yue高gao,在zai感gan性xing區qu域yu阻zu抗kang越yue低di。

下麵總結一下電容器阻抗的頻率特性。
容值和ESL越小,諧振頻率越高,高頻區域的阻抗越低。
容值越大,容性區域的阻抗越低。
ESR越小,諧振頻率的阻抗越低。
ESL越小,感性區域的阻抗越低。
簡jian單dan來lai說shuo,阻zu抗kang低di的de電dian容rong器qi具ju有you出chu色se的de噪zao聲sheng消xiao除chu能neng力li,不bu同tong的de電dian容rong器qi其qi阻zu抗kang的de頻pin率lv特te性xing也ye不bu同tong,所suo以yi這zhe一yi特te性xing是shi非fei常chang重zhong要yao的de確que認ren要yao點dian。選xuan擇ze降jiang噪zao用yong電dian容rong器qi時shi,請qing根gen據ju阻zu抗kang的de頻pin率lv特te性xing來lai選xuan型xing(而非容值)。
選擇降噪用電容器時,確認頻率特性需要意識到連接的是LC的串聯諧振電路(而非電容)。
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