详解消灭EMC的三大利器：电容器/电感/磁珠

滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是少见的身影，也是歼灭电磁干扰的三大利器。对于这这三者在电路中的起到，坚信还有很多工程师搞不清楚。本文从设计设计中，详细分析了歼灭EMC三大利器的原理。　　三大利器之滤波电容器　　尽管从杂讯高频噪声的看作，电容的谐振是不期望的，但是电容的谐振并不是总是危害的。

当要杂讯的噪声频率确认时，可以通过调整电容的容量，使谐振点恰好落在侵扰频率上。　　在实际工程中，要杂讯的电磁噪声频率往往低约数百MHz，甚至多达1GHz。对这样高频的电磁噪声必需用于穿心电容才能有效地杂讯。

普通电容之所以无法有效地杂讯高频噪声，是因为两个原因，一个原因是电容引线电感导致电容谐振，对高频信号呈现出较小的电阻，巩固了对高频信号的旁路起到；另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号再次发生耦合，减少了滤波效果。　　穿心电容之所以能有效地杂讯高频噪声，是因为穿心电容不仅没引线电感导致电容谐振频率过较低的问题，而且穿心电容可以必要加装在金属面板上，利用金属面板起着高频隔绝的起到。但是在用于穿心电容时，要留意的问题是加装问题。

穿心电容仅次于的弱点是害怕高温和温度冲击，这在将劈电容往金属面板上焊时导致相当大艰难。许多电容在焊过程中再次发生损毁。

尤其是当必须将大量的劈电容加装在面板上时，只要有一个损毁，就很难修缮，因为在将损毁的电容拆下来时，不会导致附近其它电容的损毁。　　三大利器之共模电感　　由于EMC所面对解决问题大多是共模阻碍，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一，共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模阻碍诱导器件，它由两个尺寸完全相同，匝数完全相同的线圈平面地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，构成一个四端器件，要对于共模信号呈现大电感具备抑制作用，而对于差模信号呈现较小的漏电感觉完全不起作用。原理是流到共模电流时磁环中的磁通互相变换，从而具备相当大的电感量，对共模电流起着抑制作用，而当两线圈流到差模电流时，磁环中的磁通互相抵销，完全没电感量，所以差模电流可以无波动地通过。

因此共模电感在均衡线路中能有效地诱导共模干扰信号，而对线路长时间传输的差模信号无影响。　　共模电感在制作时应符合以下拒绝：　　1）绕制在线圈磁芯上的导线要互相绝缘，以确保在瞬时过电压起到下线圈的匝间不再次发生穿透短路。　　2）当线圈流到瞬时大电流时，磁芯不要经常出现饱和状态。

　　3）线圈中的磁芯不应与线圈绝缘，以避免在瞬时过电压起到下两者之间再次发生穿透。　　4）线圈不应尽量绕制单层，这样做到可增大线圈的寄生电容，强化线圈对瞬时过电压的而擢能力。

　　一般来说情况下，同时留意自由选择所须要滤波的频段，共模电阻越大就越好，因此我们在自由选择共模电感时必须看器件资料，主要根据电阻频率曲线自由选择。另外自由选择时留意考虑到差模电阻对信号的影响，主要注目差模电阻，特别注意高速端口。

　　三大利器之磁珠　　在产品数字电路EMC设计过程中，我们经常不会用于到磁珠，铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具备很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容大于。铁氧体材料一般来说在高频情况下应用于，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗较小。在高频情况下，他们主要呈圆形电抗特性比并且随频率转变。

实际应用于中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器用于的。实质上，铁氧体较好的EOS电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感电阻显得非常低，以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化成为热能，这是由他的电阻特性要求的。　　铁氧体磁珠与普通的电感比起具备更佳的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现出电阻性，相等于品质因数很低的电感器，所以能在非常长的频率范围内维持较高的电阻，从而提升高频滤波效能。在低频段，电阻由电感的感抗包含，低频时R较小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较小，L起主要起到，电磁干扰被光线而受到诱导；并且这时磁芯的损耗较小，整个器件是一个低损耗、低Q特性的电感，这种电感更容易导致谐振因此在低频段，有时有可能经常出现用于铁氧体磁珠后阻碍强化的现象。

在低频段，电阻由电阻成分包含，随着频率增高，磁芯的磁导率减少，造成电感的电感量增大，感抗成分增大。但是，这时磁芯的损耗减少，电阻成分减少，造成总的电阻减少，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸取并转换成热能的形式力学系统掉。　　铁氧体诱导元件普遍应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口末端再加铁氧体诱导元件，就可以杂讯高频阻碍。

铁氧体磁环或磁珠专用于诱导信号线、电源线上的高频阻碍和尖峰阻碍，它也具备吸取静电敲电脉冲阻碍的能力。　　用于片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用于场合。在谐振电路中必须用于片式电感。

而必须避免不必须的EMI噪声时，用于片式磁珠是最佳的自由选择。片式磁珠和片式电感的应用于场合：片式电感：射频（RF）和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs（个人数字助理），无线遥控系统以及高压供电模块等。片式磁珠：时钟再次发生电路，仿真电路和数字电路之间的滤波，I/O输出/输入内部连接器（比如串口，并口，键盘，鼠标，长途电信，本地局域网），射频（RF）电路和易受阻碍的逻辑设备之间，供电电路中杂讯高频传导阻碍，计算机，打印机，录像机（VCRS），电视系统和手提电话中的EMI噪声抑制。

　　磁珠的单位是欧姆，因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的电阻来标称的，电阻的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET上一般不会获取频率和电阻的特性曲线图，一般以100MHz为标准，比如是在100MHz频率的时候磁珠的电阻相等于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段必须挑选磁珠电阻越大就越好，一般来说情况下挑选600欧姆电阻以上的。　　另外自由选择磁珠时必须留意磁珠的通流量，一般必须降额80％处置，用在电源电路时要考虑到直流电阻对压降影响。

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