EMI静噪滤波器(EMC・噪声对策) 静噪基础教程 第1部分
第6章 EMI静噪滤波器

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第6章

EMI静噪滤波器

6-5. 电容器的实际特性

本节讨论为何简单旁路电容器的降噪特性与基本特性不同。了解其中的缘由,可以帮助您以较低成本构建提供卓越降噪性能的过滤器,并选择具有良好成本效益的部件。

6-5-1. 观察旁路电容器运行

(1) 将噪声电流旁路到地

某些由电容器构成的降噪滤波器使用旁路电容器。如图1所示,旁路电容通过将噪声电流旁路到地来消除噪声。

图1 旁路电容器运行

图1 旁路电容器运行

(2) 阻抗越小,噪声降低越大

旁路电容器的阻抗越小,电流越容易流动 (图1中的 (1) ) 。这意味着将消除更多的噪声。换言之,插损增加。
例如,如果比较第6-4节中引入的1,000pF电容器的插损和阻抗,则图形的形状将大致相同,如图2所示。这是因为在阻抗为25Ω或更低的频率处出现3dB的插损,而在高于该范围的频率中阻抗越低,插损将越大。

图2 电容器阻抗与插损之间的关系

图2 电容器阻抗与插损之间的关系

(3) 电容器的降噪效果以其阻抗表示

因此,在衰减范围内,电容器的降噪效果可以用阻抗表示。为使解释简单化,本讨论将仅考虑阻抗。
您可能会注意到电容器的阻抗与频率和静电电容成反比。正因为如此,在绘制图形时,阻抗形成简单的向下倾斜线,如图2 (a) 的理论值所示。这些理论值将在之后的图表中被称为“理想电容”,并且将用于比较目的。

(4) 实际电容器阻抗测量的示例

图3显示从几个电容器测量的实际阻抗的示例。图中显示一个薄膜电容器,一些MLCC和一个电解电容器。
MLCC和薄膜电容器看起来相似,因为它们都形成大致的V形曲线。电解电容器在底部形成圆的U形曲线。这表明图2中1,000pF电容器所示趋势是所有电容器共有的。下面说明形成这种形状的原因。
不过注意,此处使用的测量值仅是一些示例用以证明趋势,并且该值可能因产品而异。

图3 电容器频率特性的示例

图3 电容器频率特性的示例

(5) 静电电容越大,阻抗越小

下面描述给定类型的电容器静电电容发生变化的情况。
图4显示当MLCC (1608尺寸SMD) 的静电电容以每个步幅10的系数 (标称值) 从1000pF变化到1μF时发生的情况。为了进行比较,用虚线表示理想电容器的阻抗。
如图所示,电容器的阻抗形成左侧部分非常接近理想电容器的V形曲线,并且各静电电容的线按顺序整齐排列。在这些频率下,电容器可以看作是简单的静电电容元件。

图4 各容量时MLCC (1608尺寸) 阻抗的示例

图4 各容量时MLCC (1608尺寸) 阻抗的示例