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电容在EMC设计中的应用

在emc设计中,电容是应用广泛的元件之一,主要用于构成各种低通滤波器或用作去耦电容和旁路电容。大量实践表明:在emc设计中,恰当选择与使用电容,不仅可解决许多emi问题,而且能充分体现效果良好、价格低廉、使用方便的优点。若电容的选择或使用不当,则可能根本达不到预期的目的,甚至会加剧emi程度。
本文根据emc设计原理和不同结构电容的特点,结合相关研究的新进展,针对电容在emc设计中的一些不恰当的认识与做法,讨论了电容在emc设计中的应用技巧。对emc设计具有指导作用。
滤波器结构的选择
emc设计中的滤波器通常指由l,c构成的低通滤波器。不同结构的滤波器的主要区别之一,是其中的电容与电感的联接方式不同。滤波器的有效性不仅与其结构有关,而且还与连接的网络的阻抗有关。如单个电容的滤波器在高阻抗电路中效果很好,而在低阻抗电路中效果很差。
传统上,在滤波器两端的端接阻抗为50欧姆的条件下描述滤波器的特性(这一点往往未被注意),因为这样测试方便,并且是符合射频标准的。
但是,实践中源阻抗zs和负载阻抗zi很复杂,并且在要抑制的频率点上可能是未知的。如果滤波器的一端或两端与电抗性元件相联结,则可能会产生谐振,使某些频率点的插入损耗变为插入增益。
可见,正确选择滤波器的结构至关重要。究竟是选择电容、电感还是两者的组合,是由所谓的大不匹配原则决定的。简言之,在任何滤波器中,电容两端存在高阻抗,电感两端存在低阻抗。图1是利用大不匹配原则得到的滤波器的结构与zs和zl的配合关系,每种情形给出了2种结构及相应的衰减斜率(n表示滤波器中电容元件和电感元件的总数)。
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