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。

 

chuanxindianrongzhisuoyinengyouxiaodilvchugaopinzaosheng
，shiyinweichuanxindianrongbujinmeiyouyinxiandianganzaochengdianrongxiezhenpinlvguodidewenti，erqiechuanxindianrongkeyizhijieanzhuangzaijinshumianbanshang，liyongjinshumianbanqidaogaopingelidezuoyong。

 

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duichengdiraozhizaitongyigetieyangtihuanxingcixinshang，xingchengyigesiduanqijian
，yaoduiyugongmoxinhaochengxianchudadianganjuyouyizhizuoyong，erduiyuchamoxinhaochengxianchuhenxiaodeloudianganjihubuqizuoyong。

 

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。

 

通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)
，同(tong)時(shi)注(zhu)意(yi)選(xuan)擇(ze)所(suo)需(xu)濾(lv)波(bo)的(de)頻(pin)段(duan)，共(gong)模(mo)阻(zu)抗(kang)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)，因(yin)此(ci)我(wo)們(men)在(zai)選(xuan)擇(ze)共(gong)模(mo)電(dian)感(gan)時(shi)需(xu)要(yao)看(kan)器(qi)件(jian)資(zi)料(liao)，主(zhu)要(yao)根(gen)據(ju)阻(zu)抗(kang)頻(pin)率(lv)曲(qu)線(xian)選(xuan)擇(ze)。

 

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EMC設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)，我(wo)們(men)常(chang)常(chang)會(hui)使(shi)用(yong)到(dao)磁(ci)珠(zhu)
，鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)是(shi)鐵(tie)鎂(mei)合(he)金(jin)或(huo)鐵(tie)鎳(nie)合(he)金(jin)，這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)導(dao)磁(ci)率(lv)，他(ta)可(ke)以(yi)是(shi)電(dian)感(gan)的(de)線(xian)圈(quan)繞(rao)組(zu)之(zhi)間(jian)在(zai)高(gao)頻(pin)高(gao)阻(zu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)容(rong)最(zui)小(xiao)。

 

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。

 

shijishang，tieyangtijiaohaodedengxiaoyudianzuyijidiangandebinglian，dipinxiadianzubeidianganduanlu
，gaopinxiadianganzukangbiandexiangdanggao，yizhiyudianliuquanbutongguodianzu。tieyangtishiyigexiaohaozhuangzhi，gaopinnengliangzaishangmianzhuanhuaweireneng
，zheshiyoutadedianzutexingjuedingde。

 

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。

 

danshi，zheshicixindesunhaozengjia，dianzuchengfenzengjia
，daozhizongdezukangzengjia，danggaopinxinhaotongguotieyangtishi
，dianciganraobeixishoubingzhuanhuanchengrenengdexingshihaosandiao。

 

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。