電容器是電路中最根基的元件之一，操作濾波電容濾除電路上的高頻滋擾和對(duì)電源退耦是所有電路設(shè)計(jì)人員都熟悉的?？墒?，跟著電磁滋擾問(wèn)題的日益突出，出格是滋擾頻率的日益提高，由于不相識(shí)電容的根基特性而達(dá)不到預(yù)期濾波結(jié)果的工作時(shí)有產(chǎn)生。本文先容一些容易被忽略的影響電容濾波機(jī)能的參數(shù)及利用電容器抑制電磁滋擾時(shí)需要留意的事項(xiàng)。
　　
　　1電容引線(xiàn)的浸染
　　
　　在用濾波電容抑制電磁滋擾時(shí)，最容易忽視的問(wèn)題就是電容引線(xiàn)對(duì)濾波結(jié)果的影響。濾波電容器的容抗與頻率成反比，正是操作這一特性，將電容并聯(lián)在信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)之間起到對(duì)高頻噪聲的旁路浸染。然而，在實(shí)際工程中，許多人發(fā)明這種要領(lǐng)并不能起到預(yù)期濾除噪聲的結(jié)果，面臨頑固的電磁噪聲束手無(wú)策。呈現(xiàn)這種環(huán)境的一個(gè)原因是忽略了電容引線(xiàn)對(duì)旁路結(jié)果的影響。
　　
　　實(shí)際電容器的電路模子如圖1所示，它是由等效電感（ESL）、電容和等效電阻（ESR）組成的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　圖1 實(shí)際電容器的等效電路
　　抱負(fù)電容的阻抗是跟著頻率的升高低落，而實(shí)際電容的阻抗是圖1所示的網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性，在頻率較低的時(shí)候，泛起電容特性，即阻抗隨頻率的增加而低落，在某一點(diǎn)產(chǎn)生諧振，在這點(diǎn)電容的阻抗便是等效串聯(lián)電阻ESR。在諧振點(diǎn)以上，由于ESL的浸染，電容阻抗跟著頻率的升高而增加，這是電容泛起電感的阻抗特性。在諧振點(diǎn)以上，由于電容的阻抗增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路浸染削弱，甚至消失。
　　
　　濾波電容的諧振頻率由ESL和C配合抉擇，電容值或電感值越大，則諧振頻率越低，也就是電容的高頻濾波結(jié)果越差。ESL除了與電容器的種類(lèi)有關(guān)外，電容的引線(xiàn)長(zhǎng)度是一個(gè)十分重要的參數(shù)，引線(xiàn)越長(zhǎng)，則電感越大，電容的諧振頻率越低。因此在實(shí)際工程中，要使電容器的引線(xiàn)只管短，電容器的正確安裝要領(lǐng)和不正確安裝要領(lǐng)如圖2所示。
　　
　　

　　
　　圖2 濾波電容的正確安裝要領(lǐng)與錯(cuò)誤安裝要領(lǐng)
　　按照LC電路串聯(lián)諧振的道理，諧振點(diǎn)不只與電感有關(guān)，還與電容值有關(guān)，電容越大，諧振點(diǎn)越低。很多人認(rèn)為電容器的容值越大，濾波結(jié)果越好，這是一種誤解。電容越大對(duì)低頻滋擾的旁路結(jié)果固然好，可是由于電容在較低的頻率產(chǎn)生了諧振，阻抗開(kāi)始隨頻率的升高而增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路結(jié)果變差。表1是差異容量瓷片電容器的自諧振頻率，電容的引線(xiàn)長(zhǎng)度是1.6mm（你利用的電容的引線(xiàn)有這么短嗎？）。
　　
　　表1
　　

　　
　　盡量從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不但愿的，可是電容的諧振并不是老是有害的。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確按時(shí)，可以通過(guò)調(diào)解電容的容量，使諧振點(diǎn)恰好落在滋擾頻率上。
　　
　　2.溫度的影響
　　
　　由于電容器中的介質(zhì)參數(shù)受到溫度變革的影響，因此電容器的電容值也跟著溫度變革。差異的介質(zhì)跟著溫度變革的紀(jì)律差異，有些電容器的容量當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)減小70%以上，常用的濾波電容為瓷介質(zhì)電容，瓷介質(zhì)電容器有超不變型：COG或NPO，不變型：X7R，和通用型：Y5V或Z5U三種。差異介質(zhì)的電容器的溫度特性如圖2所示。
　　
　　

　　

　　

　　
　　圖 3 差異介質(zhì)電容器的溫度特性
　　從圖中可以看到，COG電容器的容量險(xiǎn)些隨溫度沒(méi)有變革，X7R電容器的容量在額定事情溫度范疇變革12%以下，Y5V電容器的容量在額定事情溫度范疇內(nèi)變革70%以上。這些特性是必需留意的，不然會(huì)呈現(xiàn)濾波器在高溫或低溫時(shí)機(jī)能變革而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生電磁兼容問(wèn)題。
　　
　　COG介質(zhì)固然不變，但介質(zhì)常數(shù)較低，一般在10～100，因此當(dāng)體積較小時(shí)，容量較小。X7R的介質(zhì)常數(shù)高得多，為2000 ～ 4000，因此較小的體積能發(fā)生較大的電容，Y5V的介質(zhì)常數(shù)最高，為5000 ～ 25000。
　　
　　很多人在選用電容器時(shí)，單方面追求電容器的體積小，這種電容器的介質(zhì)固然具有較高的介質(zhì)常數(shù)，但溫度不變性很差，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溫度特性變差。這在選用電容器時(shí)要出格留意，尤其是在軍用設(shè)備中。
　　
　　3.電壓的影響
　　
　　電容器的電容量不只跟著溫度變革，還會(huì)跟著事情電壓變革， 4.7uf 63v，這一點(diǎn)在實(shí)際工程必需留意。差異介質(zhì)質(zhì)料的電容器的電壓特性如圖3所示。從圖中可以看出，X7R電容器在額定電壓狀態(tài)下，其容量降為原始值的70%， 4.7uf 63v，而Y5V電容器的容量降為原始值的30%！相識(shí)了這個(gè)特性，在選用電容時(shí)要在電壓或電容量上留出余量，不然在額定事情電壓狀態(tài)下，濾波器會(huì)達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果。
　　

　　

　　

　　圖4 電容器的電壓特性
　　綜合思量溫度和電壓的影響時(shí)，電容的變革如圖4所示。
　　
　　

　　
　　圖5電容器的溫度/電壓特性