在之前的文章中我們解釋了電容器，電感器，鐵氧體磁珠和電阻器用于差分模式濾波器，用于開關(guān)電源的輸入級，從這里，我們討論使用電容器和電感器解決噪聲的措施，解釋可能被稱為噪聲對策的基本原理。這里我們使用一個(gè)簡單的四元素模型。為了表示更高頻率的共振，可以使用基于更多元素的模型。
了解電容器的頻率特性
使用電容器處理噪聲問題時(shí)，必須充分了解電容器特性。該圖顯示了電容器阻抗與頻率之間的關(guān)系，并且是任何電容器的基本特性。
除了電容器的靜電電容C之外，還有電阻元件ESR（等效串聯(lián)電阻），電感元件ESL（等效串聯(lián)電感）和EPR（等效并聯(lián)電阻），它與靜電平行存在電容。EPR意味著在電極之間存在絕緣電阻IR，或者在電極之間存在漏電流。可能通常使用術(shù)語IR。
C和ELS形成串聯(lián)諧振電路，電容器的阻抗基本上具有V形頻率特性，如圖所示。直到諧振頻率，表現(xiàn)出電容特性，并且阻抗下降。諧振頻率的阻抗取決于ESR。
當(dāng)超過諧振頻率時(shí)，阻抗特性變?yōu)殡姼校⑶译S著頻率上升，阻抗增加。電感阻抗特性取決于ESL。
可以使用以下等式計(jì)算共振頻率：
該等式表明靜電電容越小，電容器的ESL越小，諧振頻率越高。當(dāng)應(yīng)用于消除噪聲時(shí)，具有較小電容和較小ESL的電容器在較高頻率下具有較低阻抗，因此更好地消除高頻噪聲。
這里的解釋順序是相反的，但采用電容器的噪聲對策利用了“通過交流電流，并在更高頻率下更容易通過”的基本電容特性。因此，電容器用于將不需要的噪聲（AC分量）從信號或電源線分流到GND。
下圖顯示了具有不同靜電電容的電容器阻抗的頻率特性。在電容特性區(qū)域中，電容越大，阻抗越低。此外，電容越小，諧振頻率越高，電感特性區(qū)域的阻抗越低。
我們對電容器阻抗的頻率特性的解釋可總結(jié)如下：
1.當(dāng)電容和ESL較小時(shí)，諧振頻率較高，并且高頻區(qū)域中的阻抗較低。
2.電容越大，電容區(qū)域的阻抗越低。
3.ESR越小，諧振頻率的阻抗越低。
4.ESL越小，電感區(qū)域的阻抗越低。
簡而言之，阻抗較低的電容可以更好地消除噪聲，但阻抗的頻率特性取決于電容，因此驗(yàn)證電容特性非常重要，當(dāng)選擇用于處理噪聲的電容器時(shí)，應(yīng)根據(jù)阻抗的頻率特性而不是電容選擇器件。
當(dāng)選擇用于噪聲對策的電容器時(shí)，必須考慮頻率特性，同時(shí)理解所連接的不僅僅是電容，而是串聯(lián)LC諧振電路。
開關(guān)噪聲EMC設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)：
1.應(yīng)根據(jù)阻抗的頻率特性而不是電容選擇用于處理噪聲的電容器。
2.當(dāng)電容和ESL較小時(shí)，諧振頻率較高，而高頻區(qū)域的阻抗較低。
3.電容越大，電容區(qū)域的阻抗越低。
4.ESR越小，諧振頻率的阻抗越低。
5.ESL越小，感應(yīng)區(qū)域的阻抗越低。
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