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去耦電容的選取可按 C=1/F 計算,其中 F 為電路頻率 ,即 10MHz 取 0.1uF,100MHz 取 0.01uF。一般取 0.1~0.01uF 均可。
放置在有源器件傍的高頻濾波電容的作用有兩個,其一是濾除沿電源傳導(dǎo)過來的高頻干擾,其二是及時補充器件高速工作時所需的尖峰電流。所以電容的放置位置是需要考慮的。
實際的電容由于存在寄生參數(shù),可等效為串聯(lián)在電容上的電阻和電感,將其稱為等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL)。這樣,實際的電容就是一個串聯(lián)諧振電路,其諧振頻率為:
實際的電容在低于 Fr 的頻率呈現(xiàn)容性,而在高于 Fr 的頻率上則呈現(xiàn)感性,所以電容更象是一個帶阻濾波器 。
10uF 的電解電容由于其 ESL 較大,F(xiàn)r 小于 1MHz,對于 50Hz 這樣的低頻噪聲有較好的濾波效果,對上百兆的高頻開關(guān) 噪聲則沒有什么作用。
電容的 ESR 和 ESL 是由電容的結(jié)構(gòu)和所用的介質(zhì)決定的,而不是電容量。通過使用更大容量的電容并不能提高抑制高頻干擾的能力,同類型的電容,在低于 Fr 的頻率下,大容量的比小容量的阻抗小,但如果頻率高于 Fr,ESL 決定了兩者的阻抗不會有什么區(qū)別 。
電路板上使用過多的大容量電容對于濾除高頻干擾并沒有什么幫助,特別是使用高頻開關(guān)電源 供電時。另一個問題是,大容量電容過多,增加了上電及熱插拔電路板時對電源的沖擊,容易引起如電源電壓下跌、電路板接插件打火、電路板內(nèi)電壓上升慢等問題。
綜上所述,尖峰電流的抑制方法主要有改進電路設(shè)計、使用抑制電容、穩(wěn)壓裝置設(shè)計、減少直流輸出等。了解尖峰電流的產(chǎn)生機制以及采取哪些方法進行抑制可以提高電力設(shè)備的壽命并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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