初识EMC元器件(五)——电容参数解读及选型应用
什么是电容?这位朋友太过熟悉反而不知道该如何介绍它,也无需在此赘述。电容主要用于滤波、储能、隔直流、耦合、谐振、降压等电路中,那么此次我们主要聊的是滤波功能。滤波原理:利用电容对特定干扰频率的等效容抗小,近似短路。理想状态下,随着频率的升高,电容所表现的容抗越小;但实际电容由于ESL和ESL的存在,其频率特性曲线并非一条直线。电容等效模型如下图:二、电容参数解读下面将电容器的主要性能参数简单罗列一
一、什么是电容
什么是电容?这位朋友太过熟悉反而不知道该如何介绍它,也无需在此赘述。电容主要用于滤波、储能、隔直流、耦合、谐振、降压等电路中,但此次我们主要聊的是EMC滤波功能。
滤波原理:利用电容对特定干扰频率的等效容抗小,近似短路。
理想状态下,随着频率的升高,电容所表现的容抗越小;但实际电容由于ESL和ESR的存在,其频率特性曲线并非一条直线。电容等效模型如下图:
二、电容参数解读
下面将电容器的主要性能参数简单罗列一下,可结合给出的手册进行对照解读,为方便阅读,将两张图片截图到了一起。
1、容值(CAPACITANCE VALUE):电容标称值,如:220nF、100pF;
2、精度(TOLERANCE):电容实际值与标称值的差异,如:±10%、±20%;
3、标称电压(RATED VOLTAGE):可连续加在电容两端的直流电压,如:25V、35V、50V;
4、其他参数:封装、绝缘电阻、材质、工作温度等。
三、EMC电容选型
滤波电容应用场景主要有电源接口、信号接口及芯片滤波。选型主要需关注的点有:
1、频率阻抗特性曲线
前面我们说过,实际电容由于ESL和ESR的存在,其频率特性曲线并非一条直线。由于电容 “阻抗频率”特性决定了滤波频段范围,所以我们实际应用时,应明确干扰频率的大致范围,然后根据特性曲线图选择合适大小的电容值。假设目前我们需要滤除到地的干扰频率约10MHz,那么根据下图的特性曲线图可知:1uf的滤波效果会好于100pf。
另外也可以根据公式大致计算电容值大小:C=1/((2πf)2*L)。
式中f为需滤除的频率,L为电容等效电感。
2、额定电压:电容额定电压需要大于电路最大工作电压值。
3、绝缘电阻:在电源口应用,应符合安规要求;
4、电容用在信号对地的时候,速率与容值大小要求;
5、电源口的对地Y电容应用考虑漏电流对安规影响。
四、总结
本次主要从EMC角度对电容进行了解读,至于电容其它特性(如直流电压特性等)就未展开讨论,电容的应用场景和角色千变万化,但是“万变不离其宗”,善于抓住其重要特性再结合实际应用,就能得心应手,那么对应电容的解读就到此告一段落。下一章我们将走进另一个EMC元器件的世界《初识EMC元器件(六)——磁珠的参数解读及选型应用》。
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