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電容EMC設計

 電容EMC設計

  在EMC設計中,電容是應用廣泛的元件之一,主要用于構成各種低通濾波器或用作去耦電容和旁路電容。大量實踐表明:在EMC設計中,恰當選擇與使用電容,不僅可解決許多EMI問題,而且能充分體現效果良好、價格低廉、使用方便的優點。若電容的選擇或使用當,則可能根本達不到預期的目的,甚至會加刷EMT程度。

  本文根據EMC設計原理和不同結構電容的特點,結合相關研究的新進展,針對電容在EMC設計中的一些不恰當的認識與做法,討論了電容在EMC設計中的應用技巧,對EIC設計具有指導作用。

  1、濾波器結構的選擇

  EMC設計中的濾波器通常指由1,C構成的低通泌波器。不同結構的濾波器的主要區別之一,是其中的電容與電感的聯接方式不同。濾波器的有效性不僅與其結構有關,而且還與連接的網絡的阻抗有關。如單個電容的濾波器在高阻抗電路中效果很好,而在低阻抗電路中效果很差。

  傳統上,在濾波器兩端的端接阻抗為50歐姆的條件下描述濾波器的特性(這一點往往未被注意),因為這樣測試方便,并且是符合射頻標準的。

  但是,實踐中源阻抗Zs和負載阻抗Zi很復雜,并且在要抑制的頻率點上可能是未知的。如果濾波器的一端或兩端與電抗性元件相聯結,則可能會產生諧振,使某些頻率點的插入損耗變為插入增益。

  可見,正確選擇濾波器的鉆構至關重要。究竟是選擇電容、電感還是兩者的組合,是由所謂的”大不匹配原則“決定的。簡言之,在任何濾波器中,電容兩端存在高阻抗,電感兩端存在低阻抗。圖1是利用大不匹配原則得到的濾波器的結構與Z5和ZL.的配合關系。每種情形給出了2種結構及相應的衰減斜率(n表示濾波器中電容元件和電感元件的總數)。

  濾波器的結構與Zs和Z.的配合關系

  但是,如何判定2,和乙的值是高或低,一些資料上并未作具體說明[1,2],實踐中也往往不清楚。

  Zs和1.的所謂的高值或低值的臨界選取有一定的隨機性,選取50n作為邊界值是比較合適的。順便指出,在電子電路中,因信號一般較弱,而RC低通濾波器對信號有一定的衰減,故很少使用。



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