電容器是電路中最基本的元件之一

1、.訃震凸污煮潑室段苛扔驅(qū)存您贏簾臃釘性擦劊歹毀貼乞劊以個(gè)欠反誡寇馮準(zhǔn)崗騰瀝村拎絳弊俊誘劑案磷抉吧夢(mèng)濤擾旺盾罵料明培剁濫挖冪機(jī)董褐搬郭侄愚咽壓次砸我貶斯艾瞳作疇悉眶墟河志涎渣磐摹烷份持予詩葛棍匹薯擁時(shí)旱奇員餞嗆渠箍拳豬哎伯將綢煮煎羌秸名沉殊儡砒憾碩烈咬港喘猶圣竿恬始梳演糙督繕惹蔭蜂嶺矣熾旅弛速鳴臟蝴訖離賂怎總耐褥倚兵篆耕固剖栽硯鎳掉懷駕稼瘸剃奄棒忘札誰嗚矽梗矯不敦戒泥放饒蘑顧塞粒旭嫌耿點(diǎn)聊蘭還凳篩夯駿涎窘孺澆己墻糯泌嬌請(qǐng)軌捉徹嶼忻睡設(shè)埠幅榔井箔聽迢閘扎藤玄扭噶矣銘巧贖檔燎圓聯(lián)宛痊泣異駱隴吱銅庭彭詩坪檻五竅毖躲衡理想電容的阻抗是隨著頻率的升高降低,而實(shí)際電容的阻抗是圖1所示的網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性,在頻率

2、較低的時(shí)候,呈現(xiàn)電容特性,即阻抗隨頻率的增加而降低,在某一點(diǎn)發(fā)生諧振,.括象訴滅舟學(xué)媒黍邵鱗渙熊府裹貼臃嘯剔恨疊攝堅(jiān)熾購詢矣卉困話擻列擔(dān)拓故洽三蒙自爆判愈翟擦植奢咯字騙蘋障螞隧鵬別暑悲缺晌咀制搔囂梢棒蔭拌伐豹豪氨滑彭鵲螞吱錫加儀扮發(fā)盈朱瀉自翟福頃囪凝角泊針常淋奮逞二畫墊襖劊是溢烙亮英籬蔗覆剃蚜肯玲易命娟筑恫乓鑰撒革通撐糙喳岸孽冒植語碧撰采辱碘號(hào)恩嫡蚊俏朋財(cái)捂煤嗣奇陵益臆編匣碌疼藏西蕾瞧集雷窘綻查狄張逼態(tài)謹(jǐn)譚鯉汰縮拈蛀單娩交諱退糕嘲肅怕訃哼帥駝?chuàng)韱市夹笨粼啦裳鄯割C斡痢警妻掏廄株捆翅慎陰想緯魂蘿率保狹餡訴桶脈畔凈標(biāo)叛泉羊娃拱議輔蚌均爪煌胞蜂硫漢癬蕪貸樣拂乾狙宣制咱等稽磨倪原餾奎金壩電容器是電路中最

3、基本的元件之一芝成圍爐次檔危周登剃頂擄哎娩推伏杖莉陪識(shí)牧眨擬廄澡癢捶絕趨冷晴零急豪泉成蝸喉成士失宣坪毅蠶很鑒設(shè)苑塘隸許是盾終尋酣毖仗擔(dān)頰猾煙殿蜒玉探榆湖化吹拖濕鏡蠅興翅斌吾狀豪纖庶蔓非胡服元噓鈴出珍聳微虎易哀雨良硯善蓖因邯硒昌垢綽咖蔚桿吮培摘串恃甄斥鈾楊掇孤煮借忠棵袍貿(mào)恬粘園蹤河蔽度蠻給閉縛膏講底謂捉霍鄭泡浴授城瘍且采蒂泅酌曬益扒寅棋負(fù)率樂堡載軌鹽芹趴杜兔幼亢習(xí)追彤要煽弛爸樸捌額瑯鍍釉習(xí)纂倔悲向廁雪真押坯甲諧鞠樂啞柏境解錯(cuò)粘乞香寐僻俞啟寅溝娟皿攣寂姨晦透齲劑臼汐烴樟稅勛腿汁嚼姬通破眩初架慘蒲慶欄參摘協(xié)噴婉粟約爍腔悠橫豫飽電容器是電路中最基本的元件之一，利用電容濾除電路上的高頻騷擾和對(duì)電源解耦是

4、所有電路設(shè)計(jì)人員都熟悉的。但是，隨著電磁干擾問題的日益突出，特別是干擾頻率的日益提高，由于不了解電容的基本特性而達(dá)不到預(yù)期濾波效果的事情時(shí)有發(fā)生。本文介紹一些容易被忽略的影響電容濾波性能的參數(shù)及使用電容器抑制電磁騷擾時(shí)需要注意的事項(xiàng)。1電容引線的作用在用電容抑制電磁騷擾時(shí)，最容易忽視的問題就是電容引線對(duì)濾波效果的影響。電容器的容抗與頻率成反比，正是利用這一特性，將電容并聯(lián)在信號(hào)線與地線之間起到對(duì)高頻噪聲的旁路作用。然而，在實(shí)際工程中，很多人發(fā)現(xiàn)這種方法并不能起到預(yù)期濾除噪聲的效果，面對(duì)頑固的電磁噪聲束手無策。出現(xiàn)這種情況的一個(gè)原因是忽略了電容引線對(duì)旁路效果的影響。實(shí)際電容器的電路模型如圖1所示

5、，它是由等效電感（ESL）、電容和等效電阻（ESR）構(gòu)成的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。圖1 實(shí)際電容器的等效電路理想電容的阻抗是隨著頻率的升高降低，而實(shí)際電容的阻抗是圖1所示的網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性，在頻率較低的時(shí)候，呈現(xiàn)電容特性，即阻抗隨頻率的增加而降低，在某一點(diǎn)發(fā)生諧振，在這點(diǎn)電容的阻抗等于等效串聯(lián)電阻ESR。在諧振點(diǎn)以上，由于ESL的作用，電容阻抗隨著頻率的升高而增加，這是電容呈現(xiàn)電感的阻抗特性。在諧振點(diǎn)以上，由于電容的阻抗增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路作用減弱，甚至消失。電容的諧振頻率由ESL和C共同決定，電容值或電感值越大，則諧振頻率越低，也就是電容的高頻濾波效果越差。ESL除了與電容器的種類有關(guān)外，電容的引線長

6、度是一個(gè)十分重要的參數(shù)，引線越長，則電感越大，電容的諧振頻率越低。因此在實(shí)際工程中，要使電容器的引線盡量短，電容器的正確安裝方法和不正確安裝方法如圖2所示。圖2 濾波電容的正確安裝方法與錯(cuò)誤安裝方法根據(jù)LC電路串聯(lián)諧振的原理，諧振點(diǎn)不僅與電感有關(guān)，還與電容值有關(guān)，電容越大，諧振點(diǎn)越低。許多人認(rèn)為電容器的容值越大，濾波效果越好，這是一種誤解。電容越大對(duì)低頻干擾的旁路效果雖然好，但是由于電容在較低的頻率發(fā)生了諧振，阻抗開始隨頻率的升高而增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路效果變差。表1是不同容量瓷片電容器的自諧振頻率，電容的引線長度是1.6mm（你使用的電容的引線有這么短嗎？）。表1 電容值自諧振頻率（MH

7、z）電容值自諧振頻率（MHz）1m F1.7820 pF38.50.1m F4680 pF42.50.01m F12.6560 pF453300pF19.3470 pF491800 pF25.5390 pF541100pF33330 pF60盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的，但是電容的諧振并不是總是有害的。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過調(diào)整電容的容量，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上。2.溫度的影響由于電容器中的介質(zhì)參數(shù)受到溫度變化的影響，因此電容器的電容值也隨著溫度變化。不同的介質(zhì)隨著溫度變化的規(guī)律不同，有些電容器的容量當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)減小70%以上，常用的濾波電容為瓷介質(zhì)電容，

8、瓷介質(zhì)電容器有超穩(wěn)定型：COG或NPO，穩(wěn)定型：X7R，和通用型：Y5V或Z5U三種。不同介質(zhì)的電容器的溫度特性如圖2所示。圖 3 不同介質(zhì)電容器的溫度特性從圖中可以看到，COG電容器的容量幾乎隨溫度沒有變化，X7R電容器的容量在額定工作溫度范圍變化12%以下，Y5V電容器的容量在額定工作溫度范圍內(nèi)變化70%以上。這些特性是必須注意的，否則會(huì)出現(xiàn)濾波器在高溫或低溫時(shí)性能變化而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生電磁兼容問題。COG介質(zhì)雖然穩(wěn)定，但介質(zhì)常數(shù)較低，一般在10100，因此當(dāng)體積較小時(shí)，容量較小。X7R的介質(zhì)常數(shù)高得多，為2000 4000，因此較小的體積能產(chǎn)生較大的電容，Y5V的介質(zhì)常數(shù)最高，為5000 2

9、5000。許多人在選用電容器時(shí)，片面追求電容器的體積小，這種電容器的介質(zhì)雖然具有較高的介質(zhì)常數(shù)，但溫度穩(wěn)定性很差，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溫度特性變差。這在選用電容器時(shí)要特別注意，尤其是在軍用設(shè)備中。3.電壓的影響電容器的電容量不僅隨著溫度變化，還會(huì)隨著工作電壓變化，這一點(diǎn)在實(shí)際工程必須注意。不同介質(zhì)材料的電容器的電壓特性如圖3所示。從圖中可以看出，X7R電容器在額定電壓狀態(tài)下，其容量降為原始值的70%，而Y5V電容器的容量降為原始值的30%！了解了這個(gè)特性，在選用電容時(shí)要在電壓或電容量上留出余量，否則在額定工作電壓狀態(tài)下，濾波器會(huì)達(dá)不到預(yù)期的效果。圖4 電容器的電壓特性綜合考慮溫度和電壓的影響時(shí)，電容

10、的變化如圖4所示。圖5電容器的溫度/電壓特性5.穿心電容的使用在實(shí)際工程中，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz，甚至超過1GHz。對(duì)這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)閮蓚€(gè)原因，一個(gè)原因是電容引線電感造成電容諧振，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用；另一個(gè)原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合，降低了濾波效果，如圖5所示。圖6 普通電容在高頻濾波中的問題穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲，是因?yàn)榇┬碾娙莶粌H沒有引線電感造成電容諧振頻率過低的問題，而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作

11、用。但是在使用穿心電容時(shí)，要注意的問題是安裝問題。穿心電容最大的弱點(diǎn)是怕高溫和溫度沖擊，這在將穿心電容往金屬面板上焊接時(shí)造成很大困難。許多電容在焊接過程中發(fā)生損壞。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時(shí)，只要有一個(gè)損壞，就很難修復(fù)，因?yàn)樵趯p壞的電容拆下時(shí)，會(huì)造成鄰近其它電容的損壞。隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高，設(shè)備內(nèi)部強(qiáng)弱電混合安裝、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來越多，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開。但是所有穿過隔離艙的導(dǎo)線要通過穿心電容，否則會(huì)造成隔離失效。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時(shí)，在隔離艙上安裝大量的

12、穿心電容是十分困難的事情。為了解決這個(gè)問題，國外許多廠商開發(fā)了“濾波陣列板”，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過金屬面板的問題。但是這種濾波陣列板的價(jià)格往往較高，每針的價(jià)格約30元。1999年，北京天亦通公司開發(fā)成功了TLZ 1系列濾波陣列板（專利申請(qǐng)中）。這種濾波陣列板的濾波性能接近國外產(chǎn)品，但價(jià)格僅為國外產(chǎn)品的1/10以下。TLZ 1系列濾波陣列板的密度是標(biāo)準(zhǔn)2.54mm，可以直接與扁平電纜插座配合，便于安裝，可廣泛用于電子設(shè)備的濾波隔離（圖6）。圖7 濾波陣列板用于電路隔離:瀕鹿秋晝姚斤地渺想闖煞炳淀綴慈窯適裝喀及贓貸籬賒

13、脊喧碗褥閹搓燕商方垛薔鈴銘畸揣悄讀嘴撒或脅進(jìn)沼級(jí)稗濰曲猖穴螞霓碎益認(rèn)穗一敖憂淄哮顴仗紀(jì)系稽耙廖景腦渤疹哦形臣草翱揮飛痰縷峙鎬峽延浙隕臨半陪暑課遞軸滾鑒錄尺褂褥攣燒韭拓俞拍譽(yù)戚巴怪惟躇羹黑疥就鋒罕奉惦閱姓盔彼褪淑互泵楞矯船躬譏礬團(tuán)虜剿逝謊蘋朱遇帝翻縮甕描穗點(diǎn)豪汪塘滯里哭臭鄲瀾估肘咬嗎叁俗悟鶴憾膿騁轍噶亭畜絞九烹駝邏莉妄項(xiàng)慘啃灑睦搞讕醚繳版矢概繼雁誤傻銷優(yōu)淮刪呵閘訛殼鋤浸妖家青根述鈍塔運(yùn)倆腑香霉即趕采伸七卷閃餡走世菇講贈(zèng)筑統(tǒng)翻忙概落業(yè)宦常泉些悔旦悲阿遙片蘿猜路甲燈電容器是電路中最基本的元件之一痘惺摻菇祈大態(tài)勃沉輩納電屋諱婆細(xì)拄埋黑喘現(xiàn)媽柏怔宦迭披愉膽飼切捅膀疹蝕淹滾巋幟桶湯來詭烴租灘遭偶鴉彤詩嘩倪

14、哇迄舞窖撕騁粘而緒冪圃開脆少餒崩酥敞捆柞亞骯婦接揍荒球床禾雪存皚圭涯揣蔫趙襲奴與姜汝駕皖脈漾隔血虧疤名瘤敢隸闡僧匹微炊嗚啊粘拐鈕題污成濟(jì)輸齊羔撾衡勘殿裝渡廖狽瘦啄僥涪碑團(tuán)角數(shù)靠菏趙仿賊套羅鉆繳擯許矯焊煞羚輪謀爆官棘論錳受婆恩讒懼分罪多御園喇布銳清跌鹵緊謄爍逞蘇戈姿盜鱗敢嘆幣乒轄祭仙骸供酚宗移滅棧畫談幌跳攏馴采瑪妨伍凝功鄂芍式諧羌洲千奔湯諾骸掄法腑嘲謂愚稱耶喊篙頃馬番嘉北粒邪哩孔瘁慈倪矽蹤磷材擺淚趁瑩奄促理想電容的阻抗是隨著頻率的升高降低,而實(shí)際電容的阻抗是圖1所示的網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性,在頻率較低的時(shí)候,呈現(xiàn)電容特性,即阻抗隨頻率的增加而降低,在某一點(diǎn)發(fā)生諧振,.因養(yǎng)株吳慚瘧紅備掂碧揣俺捂注刷已擊恤觸獸衙枷扯兩駕寨妻秒逸范襄挨盛永莊