推荐新闻
联系方式
全国服务热线:137-1288-9967
联系人: 郎苹(女士) 电话:0769-82136991 传真:0769-82138385 地址:广东省东莞市塘厦镇林村新太阳工业城新鸿路30号10楼/12楼
历史记录
开关电源之电磁干扰滤波电容器详解
来源:东莞市 成良智能科技 发布时间:2019-10-22 点击量:1059
说到电容器,大家想到是什么,你不知道电容器是开关电源之电路中最基本的元件之一,利用电容滤除电路上的高频骚扰和对电源解耦是所有电路设计人员都熟悉的。但是,随着电磁干扰问题的日益突出,特别是干扰频率的日益提高,由于不了解电容的基本特性而达不到预期滤波效果的事情时有发生。
1.开关电源之电容引线的作用
在用电容抑制电磁骚扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用。然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策。出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响。
理想开关电源之电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。在谐振点以上,由于ESL的作用,开关电源之电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。
电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是开关电源之电容的高频滤波效果越差。ESL除了与电容器的种类有关外,电容的引线长度是一个十分重要的参数,引线越长,则电感越大,电容的谐振频率越低。
根据LC电路串联谐振的原理,谐振点不仅与电感有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人认为开关电源之电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解。电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好,但是由于电容在较低的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因此对高频噪声的旁路效果变差。
2.开关电源之电容温度的影响
由于电容器中的介质参数受到温度变化的影响,因此电容器的电容值也随着温度变化。不同的介质随着温度变化的规律不同,有些电容器的容量当温度升高时会减小70%以上,常用的开关电源之滤波电容为瓷介质电容,瓷介质电容器有超稳定型:COG或NPO,稳定型:X7R,和通用型:Y5V或Z5U三种。
3.开关电源之电容电压的影响
电容器的电容量不仅随着温度变化,还会随着工作电压变化,这一点在实际工程必须注意。不同介质材料的电容器的电压特性。可以看出,X7R电容器在额定电压状态下,其容量降为原始值的70%,而Y5V电容器的容量降为原始值的30%!了解了这个特性,在选用开关电源之电容时要在电压或电容量上留出余量,否则在额定工作电压状态下,滤波器会达不到预期的效果。
4.开关电源之电容之穿心电容的使用
在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是开关电源之电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果。
开关电源之穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。
许多开关电源之电容在焊接过程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆下时,会造成邻近其它电容的损坏。
上一条:普及一下开关电源之电路板五种常用胶 | 下一条:开关电源之PCB生产过程的两个问题改善方法
推荐产品MORE+
推荐资讯MORE+
- 东莞超薄开关电源哪家比较优惠 2023-06-01
- 开关电源和LED驱动电源有什么区别? 2023-03-21
- 开关电源的五种纹波噪声如何抑制? 2023-02-20
- 开关电源原理详解 2023-02-15
- 开关电源一通电保险管就烧掉什么原因? 2023-02-08
- 一分钟迅速了解开关电源 2023-02-06
- 开关电源各元件名称及作用是什么? 2023-02-01
- 直流稳压开关电源和线性电源的区别? 2023-01-31
- 开关电源IC的作用 2023-01-04
- 开关电源是几V的? 2023-01-03