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文档简介

开关噪声-EMC连载从本文开始将围绕''开关噪声-EMC”这一主题,对开关电源相关的EMC及其对策等进行解说。计划先介绍EMC相关的基础知识,然后再探讨噪声对策相关的内容。第一篇将以、、何谓EMC”为题,先来熟悉EMC相关的术语,以此作为起点。相关的英语缩写较多,EMC也是其中之一,下面将列出一些相似的缩写。如果不能很好地理解各个术语的意义,在使用时,某些情况下可能会存在无法准确传递信息、无法沟通的情况。何谓EMCEMC是ElectromagneticCompatibility(电磁兼容性)的缩写,在日语中多用、、电磁两立性”或、、电磁适合性”等字样来表达,可能还有其他一些表述方式。意为、、不对其他设备产生电磁干扰,即使受到来自其他设备的电磁干扰仍保持原有的性能”,因需要兼备两种性能而被称为、、电磁兼容性”。、、不对其他设备产生电磁干扰”是指如果不有意识地确保这一性能就会给其他设备带来电磁干扰。EMIElectromagneticInterference)是表示电磁干扰(电磁干涉、电磁妨碍)的术语。由于发射电磁波会导致干扰,所以经常与Emission(辐射、发射)这一术语成对使用。从开关电源方面讲,是指因币关工作而产生开关噪声。与之相反的、、即使受到来自其他设备的电磁干扰”相关的术语是EMS(ElectromagneticSusceptibility)—电磁敏感性。EMS多与Immunity(耐受性、抗扰度、排除能力)成对使用。要求具备、、即使受到EMI,也不会引起误动作等问题”的耐受能力。EMI分为传导噪声(ConductedEmission)和辐射噪声(RadiatedEmission)两种。这两个术语在日文中用日语表达多于用英语缩写表达。传导噪声是指经由线体或PCB板布线传导的噪声。辐射噪声是指排放(辐射)到环境中的噪声。对于这些噪声,EMS中分别都有抗扰度要求。它们的关系如下。EMC(电磁兼容性)一]一EMI(电磁干扰)一一CE(ConductedEmission:传导喋声)—RE(RadiatedEmission:幅射噪声)-EMS(电磁敏感性)一—CI(ConductedImmunity:传导抗扰度)—RI(RadiatedImmunity:辐射抗扰度)以上即相关术语解释及关系。简而言之,即EMC是EMI和EMS是否满足标准规范的关键。将上述解说汇总如下。

意女备注EMC:ElectromagneticCompatEbility电磁兼容性不对其住漫皆产生司慈干式.即使受到奏自巨他岩壁的年磁干城.仍保持原有的吉超.君走要荒苗EM导HEHS沌才直的怛韶雁称为.电您兼容住\EMI;Electromagn-eljcInterference电磁干扰因发时版S(EniiS&iofil回磴皮而对环境造成的干扰。从51c前龟京春要求不发药EMI或度ERIE雕正信任限度。EMS:ElectromagneticSusceptibility用磁敏感性对电鲍干扰fEMI)的国受囹([mmunity).从EEC乞龟要看.要求为使受到EMI也不会受W」干扰的抗抚度。浮导嗅声ConductedEmission度由我区虱PfB板若注信号性够猖期1发躬)喋声Radi^t@dEmksiDin苴威工辐射;空境中的啤声关键要点:EMC(电磁兼容性)是指兼备EMI和EMS两方面的性能。EMI(电磁干扰)是指因辐射/排放(Emission)电磁波而对环境产生的干扰。EMS(电磁敏感性)是指对电磁波干扰(EMI)的耐受性/抗扰度(Immunity)作为基础内容,先简单介绍一下''何谓频谱?”。根据日文版'大英百科全书小项目版(支持电子版)〃的解释,、、将电磁波分解为正弦波分量,并按波长顺序排列的波谱”,将该释义扩展开来就是、、将具有复杂组成的东西分解为单纯成分,并把这些成分按其特征量的大小依序排列(部分省略)“。虽然所引用的解释比较简短,不过再次仔细思考就会觉得、、的确如此“。这里介绍的频谱是指电气信号的频谱。具体来说,是基于通称'频谱分析仪/SpectrumAnalyzer”的频谱分析仪器的数据(横轴作为频率,纵轴作为功率或电压)进行介绍。频谱基础本文的主题是、、开关电源的EMC”,因此电气信号是以开关信号为前提的。首先来看下面的原理示意图。在表示开关信号的脉冲波形中,包括tw(脉冲宽度)和ts(上升/下降时间)。中间的图是基于傅里叶变换的理论上的脉冲波形频谱。这是、、振幅随着频率的升高而衰减,衰减斜率随着tw和ts而变化”的常见频谱。右图表示脉冲的ts延迟后的频谱变化。斜率变为-40dB/dec时的1/nts频率降低是理所当然的,最终结果是其后的振幅减少。简而言之就是、、当ts延迟时频谱的振幅衰减”。

接下来将使用实际的频谱分析仪数据来看频率等其他参数变化时的频谱变化。这里的关键点是''对于信号波形的变化,频谱将以怎样的趋势变化”。这是用来通过实际的开关电源电路的开关相关的频谱来分析并解决EMC问题所必须的知识。波形变化与频谱变化前面给出的图是用来比较的默认条件下的数据。下面波形图中的条件是:振幅10V,频率400kHz,Duty(占空比)50%,tr/tf(上升时间/下降时间)10ns。中间的图表示n次谐波和振幅(V)的关系。1倍的频率=基波,也就是说400kHz的分量最大,以奇数倍的频率形成频谱。城团VJ猿锚10V频率:4口必工Dul/r50%lr/ti:lOnsn次谐波-振幅200l.OOCiOg频率-振书城团VJ猿锚10V频率:4口必工Dul/r50%lr/ti:lOnsn次谐波-振幅200l.OOCiOg频率-振书0印1%i.flOEiCie谐波仅为奇数次是Duty为50%=1:1的频谱特征。各分量的大小为基波分量的1/次数,例如3次谐波分量为1/3,n次谐波分量为1/n。右图是振幅为dBpV的对数曲线图。顺便提一下,dBpV是基于以1MV电压为基准的电压比的dB值。①将频率变更为2MHz时的频谱。从频率一振幅(dBpV)关系图可以明确看出,当频率增加时振幅整体增加。波形n次谐浪-振幅耗轲伯频率一振喝白电Y)J.OO«*E颉率[Hz]:弑》曲线波形n次谐浪-振幅耗轲伯频率一振喝白电Y)J.OO«*E颉率[Hz]:弑》曲线②tr和tf同时延迟为100ns时的频谱。结果如原理示意图所示,进入-40dB/dec衰减时的频率降低,频谱的振幅衰减。

:皮形43生善5I振帮:皮形43生善5频率Duty50%_Itr/tf100R5顿率-振曝MBpV)1S1GZE二VI④仅tr(上升时间)延迟时的频普。tr相关的分量因tr延迟而从更低的频率开始衰减。③将Duty50%变为20%时的频谱。由于顿率-振曝MBpV)1S1GZE二VI④仅tr(上升时间)延迟时的频普。tr相关的分量因tr延迟而从更低的频率开始衰减。下面汇总了每种情况的结果。总而言之,当频率较低且上升/下降较慢时,频谱会衰减。从EMC的角度来看,也就是频谱的振幅较低时更有利。①频率升高②上升/下降延迟③Duty变更④仅上升延迟频谱的振幅整体增加n进入-40dB/dec衰减时的频率变低,频谱的振幅衰减n产生偶次谐波,但对谱峰无影响。n基波频谱衰减tr分量从更低的频率开始衰减n另外,这里的''频谱”是指英语的“Spectrum"。虽然这并非本文主题,但稍微介绍一下仅作为了解。

下次计划介绍''差模噪声与共模噪声”。关键要点:当频率升高时,频谱振幅整体增加。上升/下降延迟时,进入-40dB/dec衰减时的频率降低,频谱的振幅衰减。Duty变更时,虽然会产生偶次谐波,但对谱峰无影响。基波频谱衰减。仅上升延迟时,tr分量从更低的频率开始衰减。差模(常模)噪声与共模噪声传导噪声可分为两种。一种是、、差模噪声”,也称为、、常模噪声”。这两种称呼有时可根据条件区分使用,不过在本文中作为相同的名词处理。另一种是、、共模噪声“。来看下图。本文是围绕电源展开介绍的,因此图例是将带有电路的印刷电路板(PCB)装在壳体中,并由外部给电的示例图。差模(常模)噪声差模(常模)噪声・噪声电流与电源电流路径相同.■・噪声电流与电源电流路径相同.■在电源线之间产生噪声电压.■在电源线与星港GND之间产生黑诂电压.■糜止电流与电源的(+)捐和(-)端电流路径相同.差模噪声产生在电源线之间,是噪声源对于电源线串联进入,噪声电流与电源电流方向相同。由于往返方向相反而被称为''差模(Differentialmode)"。共模噪声是经杂散电容等泄漏的噪声电流经由大地返回电源线线的噪声。因电源的(+)端和(一)端流过的噪声电流方向相同而被称为、、共模(Commonmode)”。在电源线间不产生噪声电压。如前所述,这些噪声即为传导噪声。不过,由于电源线中流动着噪声电流,因此会发出噪声。由差模噪声引起的辐射的电场强度Ed可通过左下方的公式来表示。Id为差模中的噪声电流,r为到观测点的距离,f为噪声频率。差模噪声会产生噪声电流环,因此环路面积S是非常重要的因素。如图和公式所示,假设其他因素固定,环路面积越大则电场强度越高。由共模噪声引起的辐射的电场强度Ec可通过右下方的公式来表示。如图和公式所示,线缆长度L是非常重要的因素。

差模噪禹引起的辐射♦rIdxf2x(S;差模噪禹引起的辐射♦rIdxf2x(S;Ed8 共模噪声引起的辐射ecoc里也y线缆长度L发射端发射我接收端接收端为了更好地认识每种噪声引发的辐射特点,接下来代入实际数值来计算一下电场强度*1。条件完全相同。电场强度的观测点用蓝色圆点来表示。*1:公式来源一EMC工学详解实用降噪技法作者HenryW.Ott-东京电机大学出版社差模噪声共模噪声悔设蹒率100MH上的差模噪由电流1pA流羟环蹈面积则距闷1rm地点四口度】的电场强凿皿为:悔设蹒率1差模噪声共模噪声悔设蹒率100MH上的差模噪由电流1pA流羟环蹈面积则距闷1rm地点四口度】的电场强凿皿为:悔设蹒率1OOMH工的共模喋由电流1流经换的线缆.则距离1m地点(90度)的电场强度值为:=0.26pV/m-25,l|jV/m20cmEd=UlGx工厂”=1.316x10小IcxfxLEc=1.257x10*xZXX0.01) 1|JAx100MHzx0,2 二L257xx r1JJAX(100MH2)发射端力接愎端这个计算结果中非常重要的一点是:噪声电流值相同的情况下,共模噪声辐射要大得多(在本例中约大100倍)。不管怎样,这些传导噪声和辐射噪声即EMI如果超出了容许范围,就需要采取降噪对策。特别需要记住的是,在考虑辐射噪声对策时,针对共模噪声的对策是非常重要的。关于具体对策,后续会逐步介绍,其中最原则性的噪声对策是差模噪声要减少环路面积S(比如线缆采用绞合线),共模噪声要极力缩短线缆长度。不过一定会遇到受配置和材料等限制的情况,此时需要探讨增加滤波器的方法。希望通过本文使您能够对噪声的种类和性质有初步了解。关键要点:•电磁干扰EMI大致可分为''传导噪声"和''辐射噪声"两种。•传导噪声可分为差模(常模)噪声和共模噪声两类。•关于辐射噪声,差模噪声的线缆环路面积、共模噪声的线长是非常重要的因素。•注意;即使条件相同,共模噪声带来的辐射远远大于差模噪声。串扰

串扰串扰是由于线路之间的耦合引发的信号和噪声等的传播,也称为''串音干扰"。特别是''串音”在模拟通讯时代是字如其意、一目了然的表达。两根线(也包括PCB的薄膜布线)独立的情况下,相互间应该不会有电气信号和噪声等的影响,但尤其是两根线平行的情况下,会因存在于线间的杂散(寄生)电容和互感而引发干扰。所以,串扰也可以理解为感应噪声。线间耦合有杂散(寄生)电容引发的电容(静电)耦合和互感引发的电感(电磁)耦合。这些耦合现象会引发干扰。下图为每种耦合的示意图以及最简化的等效电路。示届圄■模式同的互感引发的电感居合示意图.■模式1示届圄■模式同的互感引发的电感居合示意图.■模式1端产生的噪声因电者璃台,在CMD可产生的电压Vn为:示意阉•模式1端产生的噪声因电容箱合.在匚MD可产生的电压Vn为:上图中用公式给出了将两者从噪声源的布线模式1到附近的布线模式2所产生的噪声电压Vn。R为电阻,C为电容,M为互感,Vs为噪声源电压,Is为噪声源电流。在这里请记住,平行的布线间会发生串扰。顺便提一下,如果布线是正交结构,则杂散电容和互感都会显著减少。关键要点:•平行的布线间会产生串扰。串扰的因素有杂散(寄生)电容引发的电容(静电)耦合和互感引发的电感(电磁)耦合。开关电源产生的噪声首先,使用同步整流型降压DC/DC转换器的等效电路来了解一下开关电流的路径。

开关电源产生的噪声SW1为高边开关,SW2为低边开关。SW1导通(SW2为OFF)时,电流路径是从输入电容器到SW1、再经由电感L到输出电容器。SW2导通(SW1为OFF)时,电流路径是从SW2经由L再到输出电容器。下图表示这些电流路径的差分,每当开关ON/OFF时,红色线路的电流都会急剧变化。该环路的电流变化非常剧烈,所以会因PCB板布线电感而在环路内会产生高频振铃。■左图粗线部分是电流因ON/OFF而急剧变化的环踣.■该环路因流过£w切旗时的高频电流,而在环路内产生振铃.d[dt例:对具有1QnH电感成分的线路।使1内的电流以10相变化时,将产生1V的电压.dt1、m1mm的仰线电感为1nH1、m1mm的仰线电感为1nH左右L开关用的M05FET上升、下降时间为几nsdV基波成分在上升和下降时产生WOM〜3。0MH的建纪」振铃红色部分标出的是上图所表示的电流在急剧变化的环路中的寄生分量。布线中存在布线电感,通常每1mm有1nH左右的电感。另外,电容器中存在等效串联电感ESL,MOSFET的各引脚间存在寄生电容。因此,如红框内的图例所示,开关节点将产生100MHz〜300MHz的振铃。所产生的电流及电压,可通过两个公式求得。此振铃会作为高频开关噪声带来各种影响。虽然有采取相应的措施,但由于无法从电源IC处去除安装电路板的寄生分量,因此只能通过PCB板布局设计及采用去藕电容来解决。关于PCB板布局,在DC/DC转换器的“PCB板布局”部分有详细介绍,请参考。

墓模今共模■墓模今共模■即使优化环路r残留的开关噪声成分也会作为共模噪声传导到电源端.■需要采取在噪声传导统路中插入电感等也抗较高的部件来限制噪声等措施■需要充分注意串扰a电池LISN关于差模噪声和共模噪声,请点击这里了解详情;关于串扰,在这里有详细介绍。关于共模滤波器,将在后续章节进行介绍。关键要点:•在开关时会产生急剧电流ON/OFF的环路中,会因寄生分量产生高频振铃=开关噪声。•这种开关噪声可通过优化PCB板布线等来降低,但即使这样,残留的噪声也会作为共模噪声传导至输入电源,因此需要采取防止噪声漏出的措施。噪声对策和产品开发阶段在介绍噪声对策步骤之前,先来了解一下从产品的设计/开发到量产的过程中,应该在哪些阶段采取噪声对策。右图是相对于设计/开发、评估、量产的时间轴,采取噪声对策的灵活性(即可以采取的对策的选项多少)以及对策所需成本的示意图。纵轴可以理解为越往上越"高”。由图可见,随着开发进程的推进,可使用的噪声对策技术和手段越来越有限,对策成本也越来越高。开始量产后发现噪声问题,想采取对策,但无奈产品已成型,束手无策,最终只能变更PCB板...等等,这样的事情谁也不希望发生。大原则是,在产品开发的初期阶段,预先进行充分的探讨与评估,这样,即使发现噪声问题,也可以从容有效地采取噪声对策。另外还有一点非常重要,那就是掌握噪声的种类和性质,并针对不同的噪声采取不同的有效对策。如果盲目地采取对策,常常会发生不仅降噪效果差,甚至导致噪声反而恶化的情况。噪声对策步骤如前所述,盲目的对策只会增加损失。在确定对策之前,需要遵循以下几个步骤:步骤1:把握开关波形的频率成分需要确认开关频率、上升/下降、过冲/下冲、振铃等与基波同时产生的不同现象的频率成分。这有助于根据希望解决的目标噪声的频率来确定不同的对策方法和相应部件,如果选择不当,效果则可能不理想。步骤2:把握噪声产生源与传导路径确认所产生的开关噪声是从哪一路径传导到一次侧或二次侧的。噪声对策需要在噪声的传导路径实施。而且,必须对所有的传导路径采取对策。哪怕忽略了一处传导路径,对策也是不完全的。步骤3:强化GND噪声对策的最后一步是增加降噪部件,但在此之前应该先探讨加强PCB(印刷电路板)的GND。优异的GND设计不仅可降低噪声,还是提升性能和稳定性的重要环节。通过强化GND,可降低环路的阻抗。另外,还可有效提升滤波器的效果。步骤4:增加滤波器等降噪部件最后是根据噪声的种类和性质,探讨相应的噪声对策部件并在电路中添加相应部件,比如通过滤波器来滤除、通过旁路电容来旁路滤除、通过芯片磁珠等的电阻成分来吸收噪声等。滤波器、旁路电容的效果等如步骤3所述,会受GND好坏的影响,所以请务必先强化GND。关键要点:随着开发进程的推进,可使用的噪声对策技术和手段越来越有限,对策成本也越来越高。在产品开发的初期阶段,预先进行充分探讨与评估,可以从容有效地采取噪声对策。掌握噪声的种类和性质,并针对不同的噪声采取不同的有效对策是非常重要的。噪声对策按照''把握频率成分一把握产生源和传导路径一强化GND-增加降噪部件”的步骤进行。开关电源噪声对策的基础知识此前对、、差模(常模)噪声与共模噪声”和、、串扰”的基本噪声进行了介绍。下图是这些噪声及其相应的基本对

要想降低差模噪声(蓝色),可在电路板上缩小大电流路径的环路面积,并增加最优解耦和输入滤波器。尽可能地抑制噪声的发生源-差模噪声是非常重要的,这也关系到降低共模噪声。而降低共模噪声(红色)的方法有缩短布线,抑制串扰,还有切断共模路径(增加阻抗)。后续将依次对图中红色字体所示的滤波器(输入滤波器及共模滤波器)和解耦进行解说。关键要点:要想降低差模噪声,可在电路板上缩小大电流路径的环路面积,并增加最优解耦和输入滤波器。尽可能地抑制噪声的发生源--差模噪声是非常重要的,也关系到降低共模噪声。要想降低共模噪声,可缩短布线,抑制串扰,切断(滤波)共模路径。开关电源的输入滤波器

开关电源的输入滤波器是针对共模噪声和差模噪声,分别采用适合不同噪声特性的滤波器。电容器:将噪声电流旁路到GND。差模滤波器共模滤波器采用电容器、电感、铁氧体磁珠和电阻等。图例中是使用了LC的差模滤波器共模滤波器采用电容器、电感、铁氧体磁珠和电阻等。图例中是使用了LC的n型滤波器。各部件对噪声具有如下作用:共模谑波器电感:反射噪声电流。铁氧体磁珠:将噪声电流的低频信号通过电感成分反射、高频信号通过电阻成分转换为热。电阻:将噪声电流转换为热。共模滤波器对于共模噪声的对策是使用共模滤波器(共模扼流圈)。共模滤波器大致可以分电源线路用和信号线路用两种。在开关电源的输入端一般使用电源线路用的共模滤波器。通过提高共模电流路径的阻抗来切断路径。下一篇文章将具体介绍电容器和噪声的相关内容。关键要点:开关电源的输入滤波器,需要针对共模噪声和差模噪声分别采用不同的处理。对共模噪声使用共模滤波器。对差模噪声使用由电容器、电感、磁珠、电阻等部件组成的滤波器。电容的频率特性探讨利用电容器来降低噪声时,充分了解电容器的特性是非常重要的。右下图为电容器的阻抗和频率之间的关系示意图,是电容器最基础的特性之一。电容器中不仅存在电容量C,还存在电阻分量ESR(等效串联电阻)、电感分量ESL(等效串联电感)、与电容并联存在的印R(等效并联电阻)。印R与电极间的绝缘电阻IR或电极间有漏电流的具有相同的意义。可能一般多使用、'IR"。诰振第率等效电路诰振第率等效电路C和ESL形成串联谐振电路,电容器的阻抗原则上呈上图所示的V字型频率特性。到谐振频率之前呈容性特性,阻抗下降。谐振频率的阻抗取决于£5«过了谐振频率之后,阻抗特性变为感性,阻抗随着频率升高而升高。感性阻抗特性取决于ESL。谐振频率可通过以下公式计算。谐振频率可通过以下公式计算。从该公式可以看出,容值越小、ESL越低的电容器,谐振频率越高。如果将其应用于噪声消除,则容值越小、ESL越低的电容器,频率越高,阻抗越低,因此可以很好地消除高频噪声。虽然这里说明的顺序有些前后颠倒,不过使用电容器降低噪声的对策,是利用了电容器、、交流通过时频率越高越容易通过”这个基本特性,将不需要的噪声(交流分量)经由信号、电源线旁路到GND等。下图为不同容值的电容器的阻抗频率特性。在容性区域,容值越大,阻抗越低。另外,容值越小,谐振频率越高,在感性区域阻抗越低。l.OnF、ine4.7nF1GOOOOl.OnF、ine4.7nF1GOOOO1下面总结一下电容器阻抗的频率特性。ooot40SOCn•容值和ESL越小,谐振频率越高,高频区域的阻抗越低。•容值越大,容性区域的阻抗越低。ESR越小,谐振频率的阻抗越低。ESL越小,感性区域的阻抗越低。简单来说,阻抗低的电容器具有出色的噪声消除能力,不同的电容器其阻抗的频率特性也不同,所以这一特性是非常重要的确认要点。选择降噪用电容器时,请根据阻抗的频率特性来选型(而非容值)。选择降噪用电容器时,确认频率特性需要意识到连接的是LC的串联谐振电路(而非电容)。关键要点:降噪用电容器的选型需要根据阻抗的频率特性进行(而非容值)。容值和ESL越小,谐振频率越高,高频区域的阻抗越低。容值越大,容性区域的阻抗越低。ESR越小,谐振频率的阻抗越低。ESL越小,感性区域的阻抗越低。使用电容器降低噪声噪声分很多种,性质也是多种多样的。所以,噪声对策(即降低噪声的方法)也多种多样。在这里主要谈开关电源相关的噪声,因此,请理解为DC电压中电压电平较低、频率较高的噪声。另外,除电容外,还有齐纳二极管和噪声力良涌/ESD抑制器等降噪部件。不同的噪声性质,所需要的降噪部件也各不相同。如果是DC/DC转换器,多数会根据其电路和电压电平,用LCR来降低噪声。使用电容器降低噪声的示意图下面是通过添加电容器来降低DC/DC转换器输出电压噪声的示例。

镰出电压波形Co=22mF输出电镰出电压波形Co=22mF输出电压波形Co=22pF+2200pFVOUT22OQpF左侧的波形是输出端LC滤波器的电容为22"时,在约200MHz的频率范围存在180mVp-p左右的噪声(振铃、反射)。右侧波形是为了降低这种噪声而添加了2200pF电容后的结果。从波形图可以看出,添加2200pF的电容使噪声降低了100mV左右。这里应该思考的是''为什么是2200pF"。右下图为所添加电容器的阻抗频率特性。之所以选择2200pF的电容,是因为阻抗在160MHz附近最低,利用这种阻抗特性,可降低噪声幅度约2MHz。这是通过添加电容器来降低目标噪声频率的阻抗,从而降低噪声幅度的手法。像这样通过添加电容器来降低噪声时,需要把握噪声(振铃、反射)的频率,并选择具有相应阻抗的频率特性的电容器。2200pF/50V的阻抗特性MURATASimSurfing160MH;2200pF/50V的阻抗特性MURATASimSurfing160MH;本文简单介绍了利用电容器来降低噪声的对策。下一篇文章将介绍去耦电容的有效使用方法。关键要点:•通过降低目标噪声频率的阻抗来降低噪声幅度。•降噪用电容器的选型需要根据阻抗的频率特性进行(而非容值)。去耦电容的有效使用方法去耦电容有效使用方法的要点大致可以分为以下两种。另外,还有其他几点需要注意。本文就以下三点中的''要点1"进行介绍。要点1:使用多个去耦电容要点2:降低电容的ESL(等效串联电感)其他注意事项要点1:使用多个去耦电容去耦电容的有效使用方法之一是用多个(而非1个)电容进行去耦。使用多个电容时,使用相同容值的电容时和交织使用不同容值的电容时,效果是不同的。•使用多个容值相同的电容时如图是使用1个22pF的电容时(蓝色)、增加1个变为2个时(红色)、再增加1个变为3个(紫色)时的频率特性。如图所示,当增加容值相同的电容后,阻抗在整个频率范围均向低的方向转变,也就是说阻抗越来越低。这一点可通过思考并联连接容值相同的电容时,到谐振点的容性特性、取决于ESR(等效串联电阻)的谐振点阻抗、谐振点以后的ESL(等效串联电感)影响的感性特性来理解。并联的电容容值是相加的,所以3并联的电容容值是相加的,所以3个电容为66",容性区域的阻抗下降。揩加相同容值的电容谐振点的阻抗是3个电容的ESR并联,因此为二心三三'%,假设这些电容的ESR全部相同,则ESR减少至1/3,阻抗也下降。—+--F—谐振点以后的感性区域的ESL也是并联,因此为二一-」二'7二,不,假设3个电容的ESL全部相同,则ESL减少至1/3,阻抗也下降。由此可知,通过使用多个相同容值的电容,可在整个频率范围降低阻抗,因此可进一步降低噪声。•使用多个容值不同的电容时这些曲线是在22pF的电容基础上并联增加0.1RF、以及0.0RF的电容后的频率特性。通过增加容值更小的电容,可降低高频段的阻抗。相对于一个22pF电容的频率特性来说,0.1RF和0.01pF的特性是合成后的特性(红色虚线)。这里必须注意的是,有些频率点产生反谐振,阻抗反而增高,EMI恶化。反谐振发生于容性特性和感性特性的交叉点。增加不同容值的电容所增加电容的电容量,一般需要根据目标降噪频率进行选型。另外,在这里给出的频率

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