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开关噪声EMC设计关键点

在之前的文章中我们说清楚明了电容器电感器,铁氧体磁珠电阻器用于差分模式滤波器,用于开关电源的输入级,从这里,我们评论争论应用电容器和电感器办理噪声的步伐,解释可能被称为噪声对策的基滥觞基本理。这里我们应用一个简单的四元素模型。为了表示更高频率的共振,可以应用基于更多元素的模型。

懂得电容器的频率特点

应用电容器处置惩罚噪声问题时,必须充分懂得电容器特点。该图显示了电容器阻抗与频率之间的关系,并且是任何电容器的基础特点。

除了电容器的静电电容C之外,还有电阻元件ESR(等效串联电阻),电感元件ESL(等效串联电感)和EPR(等效并联电阻),它与静电平行存在电容。EPR意味着在电极之间存在绝缘电阻IR,或者在电极之间存在漏电流。可能平日应用术语IR。

C和ELS形成串联谐振电路,电容器的阻抗基础上具有V形频率特点,如图所示。直到谐振频率,体现出电容特点,并且阻抗下降。谐振频率的阻抗取决于ESR。

当跨越谐振频率时,阻抗特点变为电感,并且跟着频率上升,阻抗增添。电感阻抗特点取决于ESL。

可以应用以下等式谋略共振频率:

该等式注解静电电容越小,电容器的ESL越小,谐振频率越高。当利用于打消噪声时,具有较小电容和较小ESL的电容器在较高频率下具有较低阻抗,是以更好地打消高频噪声。

这里的解释顺序是相反的,但采纳电容器的噪声对策使用了“经由过程交流电流,并在更高频率下更轻易经由过程”的基础电容特点。是以,电容器用于将不必要的噪声(AC分量)从旌旗灯号或电源线分流到GND。

下图显示了具有不合静电电容的电容器阻抗的频率特点。在电容特点区域中,电容越大年夜,阻抗越低。此外,电容越小,谐振频率越高,电感特点区域的阻抗越低。

我们对电容器阻抗的频率特点的解释可总结如下:

1.当电容和ESL较小时,谐振频率较高,并且高频区域中的阻抗较低。

2.电容越大年夜,电容区域的阻抗越低。

3.ESR越小,谐振频率的阻抗越低。

4.ESL越小,电感区域的阻抗越低。

简而言之,阻抗较低的电容可以更好地打消噪声,但阻抗的频率特点取决于电容,是以验证电容特点异常紧张,被选择用于处置惩罚噪声的电容器时,应根据阻抗的频率特点而不是电容选择器件。

被选择用于噪声对策的电容器时,必须斟酌频率特点,同时理解所连接的不仅仅是电容,而是串联LC谐振电路。

开关噪声EMC设计关键点:

1.应根据阻抗的频率特点而不是电容选择用于处置惩罚噪声的电容器。

2.当电容和ESL较小时,谐振频率较高,而高频区域的阻抗较低。

3.电容越大年夜,电容区域的阻抗越低。

4.ESR越小,谐振频率的阻抗越低。

5.ESL越小,感应区域的阻抗越低。

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