EMC缓解措施：利用电容器
电容器可能是解决电磁兼容性 （emc） 问题的最佳工具。用最简单的术语来说，电容器的功能是阻挡直流信号，同时为交流信号提供低阻抗路径，并为ic提供本地能量来源。但是，这些组件绝非简单，将它们添加到设计中可能会产生意想不到的副作用。
到目前为止，“emc缓解”子系列已经探讨了如何利用电感器、电阻器和铁氧体磁珠来提高电子电路设计中的emc性能。但是，在管理系统中不需要的噪音流量时，我一直将最好的组件留到最后。这篇文章将介绍电容器在emc设计中的一些基本影响，以及如何选择合适的电容器进行emi抑制。
实际电容器的寄生元件
在理想情况下，电容器将具有奇异的电抗值，因此，随着频率的增加，电抗会降低（eq1）。
等式 1.电容电抗
不幸的是，完美电容器的概念是一个理论概念。就像上一篇博客中的铁氧体磁珠一样，实际的电容器远非完美，可能会引入意想不到的不太理想的电阻，例如等效串联电阻（esr）和等效串联电感（esl）。esr和esl被认为是“寄生”元件，因为它们对电容器的性能有不良影响。图1所示为电容器的等效电路。
图1.电容器的等效电路
更复杂的是，esr和esl的值不是常数。它们会根据电容器封装的尺寸、所用电介质材料的类型和引线等因素而波动。因此，在实际应用中处理电容器时，必须考虑这些寄生元件，以确保整个电路的高效运行。那你怎么能做到这一点呢？
如何选择合适的电容器
秘密在于电容器的谐振频率。谐振频率处的阻抗是电容器的最低阻抗。请记住，目标通常是为交流信号提供低阻抗路径，这是引导emi噪声的简单路径。
谐振频率由电容c和esl决定。在此频率下，电容电抗和感抗基本上相互抵消，电容器的阻抗由esr决定。图2演示了典型100nf、0603电容的图。
图2.0603、100nf 电容器的阻抗曲线 （gcj188r71c104ka01） [1]
在自谐振以下，电容器看起来是电容性的，阻抗随频率而降低。在自谐振以上，电容器看起来是感性的，并且阻抗随频率增加。通过选择具有与不需要的噪声频率相对应的串联自谐振频率的元件，可以最大限度地提高电容器的性能。确保设计中目标的最高噪声频率等于或小于电容器的谐振频率。
进一步考虑：表面贴装电容器的电感
在针对emc进行设计时，您可以考虑使用表面贴装电容器来滤除emi。电容器通常用于emc缓解，以将能量分流到地并减小电流环路的尺寸，在这方面，表面贴装类型与任何其他电容器没有什么不同。
由于表面贴装电容器尺寸紧凑且没有引线，其电感比引线电容器低得多，从而提高了其作为高频电容器的效率，换句话说，它们具有更高的谐振频率。通常，电容器的封装或外壳越小，电感越低。我们知道，rf噪声通常遵循电感最小的路径;因此，选择最佳电容器意味着最小化噪声频率下的串联电感，并为emi噪声离开系统提供“最小电阻路径”。
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图1.电容器的等效电路
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谐振频率由电容c和esl决定。在此频率下，电容电抗和感抗基本上相互抵消，电容器的阻抗由esr决定。图2演示了典型100nf、0603电容的图。
图2.0603、100nf 电容器的阻抗曲线 （gcj188r71c104ka01） [1]
在自谐振以下，电容器看起来是电容性的，阻抗随频率而降低。在自谐振以上，电容器看起来是感性的，并且阻抗随频率增加。通过选择具有与不需要的噪声频率相对应的串联自谐振频率的元件，可以最大限度地提高电容器的性能。确保设计中目标的最高噪声频率等于或小于电容器的谐振频率。
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由于表面贴装电容器尺寸紧凑且没有引线，其电感比引线电容器低得多，从而提高了其作为高频电容器的效率，换句话说，它们具有更高的谐振频率。通常，电容器的封装或外壳越小，电感越低。我们知道，rf噪声通常遵循电感最小的路径;因此，选择最佳电容器意味着最小化噪声频率下的串联电感，并为emi噪声离开系统提供“最小电阻路径”。
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