三大利器之濾波電容器
 

jinguanconglvchugaopinzaoshengdejiaodukan
，dianrongdexiezhenshibuxiwangde，danshidianrongdexiezhenbingbushizongshiyouhaide。dangyaolvchudezaoshengpinlvquedingshi
，keyitongguotiaozhengdianrongderongliang，shixiezhendianganghaoluozaisaoraopinlvshang。

 

在實際工程中，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達數百MHz
，甚至超過1GHz。對(dui)這(zhe)樣(yang)高(gao)頻(pin)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)穿(chuan)心(xin)電(dian)容(rong)才(cai)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)濾(lv)除(chu)。普(pu)通(tong)電(dian)容(rong)之(zhi)所(suo)以(yi)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)濾(lv)除(chu)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)，是(shi)因(yin)為(wei)兩(liang)個(ge)原(yuan)因(yin)
，一(yi)個(ge)原(yuan)因(yin)是(shi)電(dian)容(rong)引(yin)線(xian)電(dian)感(gan)造(zao)成(cheng)電(dian)容(rong)諧(xie)振(zhen)，對(dui)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)呈(cheng)現(xian)較(jiao)大(da)的(de)阻(zu)抗(kang)，削(xue)弱(ruo)了(le)對(dui)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)的(de)旁(pang)路(lu)作(zuo)用(yong)；另一個原因是導線之間的寄生電容使高頻信號發生耦合，降低了濾波效果。

 

穿chuan心xin電dian容rong之zhi所suo以yi能neng有you效xiao地di濾lv除chu高gao頻pin噪zao聲sheng，是shi因yin為wei穿chuan心xin電dian容rong不bu僅jin沒mei有you引yin線xian電dian感gan造zao成cheng電dian容rong諧xie振zhen頻pin率lv過guo低di的de問wen題ti，而er且qie穿chuan心xin電dian容rong可ke以yi直zhi接jie安an裝zhuang在zai金jin屬shu麵mian板ban上shang，利li用yong金jin屬shu麵mian板ban起qi到dao高gao頻pin隔ge離li的de作zuo用yong。但dan是shi在zai使shi用yong穿chuan心xin電dian容rong時shi
，要yao注zhu意yi的de問wen題ti是shi安an裝zhuang問wen題ti。穿chuan心xin電dian容rong最zui大da的de弱ruo點dian是shi怕pa高gao溫wen和he溫wen度du衝chong擊ji，這zhe在zai將jiang穿chuan心xin電dian容rong往wang金jin屬shu麵mian板ban上shang焊han接jie時shi造zao成cheng很hen大da困kun難nan。許xu多duo電dian容rong在zai焊han接jie過guo程cheng中zhong發fa生sheng損sun壞huai。特te別bie是shi當dang需xu要yao將jiang大da量liang的de穿chuan心xin電dian容rong安an裝zhuang在zai麵mian板ban上shang時shi，隻zhi要yao有you一yi個ge損sun壞huai
，就jiu很hen難nan修xiu複fu，因yin為wei在zai將jiang損sun壞huai的de電dian容rong拆chai下xia時shi，會hui造zao成cheng鄰lin近jin其qi它ta電dian容rong的de損sun壞huai。

 

 

由於EMC所(suo)麵(mian)臨(lin)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)大(da)多(duo)是(shi)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)
，因(yin)此(ci)共(gong)模(mo)電(dian)感(gan)也(ye)是(shi)我(wo)們(men)常(chang)用(yong)的(de)有(you)力(li)元(yuan)件(jian)之(zhi)一(yi)，共(gong)模(mo)電(dian)感(gan)是(shi)一(yi)個(ge)以(yi)鐵(tie)氧(yang)體(ti)為(wei)磁(ci)芯(xin)的(de)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)抑(yi)製(zhi)器(qi)件(jian)
，它(ta)由(you)兩(liang)個(ge)尺(chi)寸(cun)相(xiang)同(tong)
，匝(za)數(shu)相(xiang)同(tong)的(de)線圈duichengdiraozhizaitongyigetieyangtihuanxingcixinshang，xingchengyigesiduanqijian

，yaoduiyugongmoxinhaochengxianchudadianganjuyouyizhizuoyong，erduiyuchamoxinhaochengxianchuhenxiaodeloudianganjihubuqizuoyong。yuanlishiliuguogongmodianliushicihuanzhongdecitongxianghudiejia
，congerjuyouxiangdangdadedianganliang，duigongmodianliuqidaoyizhizuoyong
，erdangliangxianquanliuguochamodianliushi
，cihuanzhongdecitongxianghudixiao，jihumeiyoudianganliang
，suoyichamodianliukeyiwushuaijianditongguo。yincigongmodianganzaipinghengxianluzhongnengyouxiaodiyizhigongmoganraoxinhao

，erduixianluzhengchangchuanshudechamoxinhaowuyingxiang。
 

圖題：三大利器之共模電感

 

共模電感在製作時應滿足以下要求：

 

1）繞製在線圈磁芯上的導線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。

2）當線圈流過瞬時大電流時

，磁芯不要出現飽和。

3）線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。

4）線圈應盡可能繞製單層
，這樣做可減小線圈的寄生電容
，增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。

 

通tong常chang情qing況kuang下xia
，同tong時shi注zhu意yi選xuan擇ze所suo需xu濾lv波bo的de頻pin段duan，共gong模mo阻zu抗kang越yue大da越yue好hao，因yin此ci我wo們men在zai選xuan擇ze共gong模mo電dian感gan時shi需xu要yao看kan器qi件jian資zi料liao
，主zhu要yao根gen據ju阻zu抗kang頻pin率lv曲qu線xian選xuan擇ze。另ling外wai選xuan擇ze時shi注zhu意yi考kao慮lv差cha模mo阻zu抗kang對dui信xin號hao的de影ying響xiang
，主zhu要yao關guan注zhu差cha模mo阻zu抗kang，特te別bie注zhu意yi高gao速su端duan口kou。

 

 

在產品數字電路EMC設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，我(wo)們(men)常(chang)常(chang)會(hui)使(shi)用(yong)到(dao)磁(ci)珠(zhu)
，鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)是(shi)鐵(tie)鎂(mei)合(he)金(jin)或(huo)鐵(tie)鎳(nie)合(he)金(jin)，這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)導(dao)磁(ci)率(lv)，他(ta)可(ke)以(yi)是(shi)電(dian)感(gan)的(de)線(xian)圈(quan)繞(rao)組(zu)之(zhi)間(jian)在(zai)高(gao)頻(pin)高(gao)阻(zu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)容(rong)最(zui)小(xiao)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)通(tong)常(chang)在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)應(ying)用(yong)，因(yin)為(wei)在(zai)低(di)頻(pin)時(shi)他(ta)們(men)主(zhu)要(yao)程(cheng)電(dian)感(gan)特(te)性(xing)
，使(shi)得(de)線(xian)上(shang)的(de)損(sun)耗(hao)很(hen)小(xiao)。在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)，他(ta)們(men)主(zhu)要(yao)呈(cheng)電(dian)抗(kang)特(te)性(xing)比(bi)並(bing)且(qie)隨(sui)頻(pin)率(lv)改(gai)變(bian)。實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)是(shi)作(zuo)為(wei)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)衰(shuai)減(jian)器(qi)使(shi)用(yong)的(de)。實(shi)際(ji)上(shang)，鐵(tie)氧(yang)體(ti)較(jiao)好(hao)的(de)等(deng)效(xiao)於(yu)電(dian)阻(zu)以(yi)及(ji)電(dian)感(gan)的(de)並(bing)聯(lian)，低(di)頻(pin)下(xia)電(dian)阻(zu)被(bei)電(dian)感(gan)短(duan)路(lu)，高(gao)頻(pin)下(xia)電(dian)感(gan)阻(zu)抗(kang)變(bian)得(de)相(xiang)當(dang)高(gao)，以(yi)至(zhi)於(yu)電(dian)流(liu)全(quan)部(bu)通(tong)過(guo)電(dian)阻(zu)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)是(shi)一(yi)個(ge)消(xiao)耗(hao)裝(zhuang)置(zhi)
，高(gao)頻(pin)能(neng)量(liang)在(zai)上(shang)麵(mian)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)

，這(zhe)是(shi)由(you)他(ta)的(de)電(dian)阻(zu)特(te)性(xing)決(jue)定(ding)的(de)。

 

鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)珠(zhu)與(yu)普(pu)通(tong)的(de)電(dian)感(gan)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)高(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)特(te)性(xing)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)呈(cheng)現(xian)電(dian)阻(zu)性(xing)，相(xiang)當(dang)於(yu)品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)很(hen)低(di)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)
，所(suo)以(yi)能(neng)在(zai)相(xiang)當(dang)寬(kuan)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)阻(zu)抗(kang)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)高(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)效(xiao)能(neng)。 在低頻段，阻抗由電感的感抗構成


，低頻時R很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用
，電磁幹擾被反射而受到抑製

；並且這時磁芯的損耗較小
，整個器件是一個低損耗
、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現使用鐵氧體磁珠後幹擾增強的現象。 在zai高gao頻pin段duan，阻zu抗kang由you電dian阻zu成cheng分fen構gou成cheng
，隨sui著zhe頻pin率lv升sheng高gao，磁ci芯xin的de磁ci導dao率lv降jiang低di，導dao致zhi電dian感gan的de電dian感gan量liang減jian小xiao，感gan抗kang成cheng分fen減jian小xiao。但dan是shi，這zhe時shi磁ci芯xin的de損sun耗hao增zeng加jia，電dian阻zu成cheng分fen增zeng加jia
，導dao致zhi總zong的de阻zu抗kang增zeng加jia，當dang高gao頻pin信xin號hao通tong過guo鐵tie氧yang體ti時shi
，電dian磁ci幹gan擾rao被bei吸xi收shou並bing轉zhuan換huan成cheng熱re能neng的de形xing式shi耗hao散san掉diao。

 

鐵氧體抑製元件廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑製元件
，就可以濾除高頻幹擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑製信號線、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾，它也具有吸收靜電放電脈衝幹擾的能力。

 

使用片式磁珠還是片式電感主要還在於實際應用場合。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時

，使用片式磁珠是最佳的選擇。 片式磁珠和片式電感的應用場合： 片式電感： 射頻（RF）和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器
，汽車電子，蜂窩電話
，尋呼機，音頻設備
，PDAs（個人數字助理），無線遙控係統以及低壓供電模塊等。片式磁珠： 時鍾發生電路
，模擬電路和數字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內部連接器（比如串口，並口，鍵盤
，鼠標，長途電信，本地局域網），射頻（RF）電路和易受幹擾的邏輯設備之間，供電電路中濾除高頻傳導幹擾，計算機，打印機
，錄像機（VCRS）
，電視係統和手提電話中的EMI噪聲抑止。

 

磁珠的單位是歐姆

，因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的DATASHEET上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以100MHz為標準
，比如是在100MHz頻率的時候磁珠的阻抗相當於1000歐姆。針對我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好

，通常情況下選取600歐姆阻抗以上的。

 

另外選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量
，一般需要降額80％處理，用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響。

 

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