日本MARUWA電磁兼容三端子電容CNF41R102S-TM

有關(guān)電容濾波的問(wèn)題？
問(wèn)題描述:
在選擇電容的時(shí)候，它的大小是由什么決定的？是不是按照t=rc來(lái)計(jì)算時(shí)間常數(shù)進(jìn)行的？雜波和毛刺是高頻嗎？電源模塊都是一大一小兩個(gè)電容并聯(lián)，什么作用？對(duì)選擇電容的大小很迷惑，希望各位高手指點(diǎn)。謝謝！
解析:
電容的總?cè)萘恳凑肇?fù)荷要求設(shè)計(jì)，并根據(jù)負(fù)載的不同需求有很大的差距。不能一概而論?？傊请娏鞔蟮碾娙菥捅容^大。
電容并聯(lián)一大一小是由于電容的非電容特性引起的。一般見(jiàn)到的大容量的電解電容都是鋁電解電容，是由卷曲結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，所以引入了不小的電感，并和其他特性一起導(dǎo)致了在高頻情況的電容容量急劇降低電容損耗急劇增大等不利情況的出現(xiàn)。小電容對(duì)高頻濾波效果要好很多，因此搭配使用會(huì)對(duì)電源質(zhì)量和可靠性有很大提高。
雜波是相對(duì)有規(guī)律波形而言的，毛刺是瞬時(shí)出現(xiàn)的波形。一般頻率比較高，尤其是產(chǎn)生的頻譜廣泛，對(duì)于這些的濾除相對(duì)比較困難。

去耦電容的有效使用方法
降低電容的ESL
去耦電容的有效使用方法的第二個(gè)要點(diǎn)是降低電容的ESL（即等效串聯(lián)電感）。雖說(shuō)是“降低ESL”，但由于無(wú)法改變單個(gè)產(chǎn)品的ESL本身，因此這里是指“即使容值相同，也要使用ESL小的電容”。通過(guò)降低ESL，可改善高頻特性，并可更有效地降低高頻噪聲。
三端電容是為了改善普通電容（兩個(gè)引腳）的頻率特性而優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的電容。三端電容是將雙引腳電容的一個(gè)引腳（電極）的另一端向外伸出作為直通引腳，將另一個(gè)引腳作為GND引腳。在上圖中，輸入輸出電極相當(dāng)于兩端伸出的直通引腳，左右的電極當(dāng)然是導(dǎo)通的。這種輸入輸出電極（直通引腳）和GND電極間存在電介質(zhì)，起到電容的作用。
將輸入輸出電極串聯(lián)插入電源或信號(hào)線（將輸入輸出電極的一端連接輸入端，另一端連接輸出端），GND電極接地。這樣，由于輸入輸出電極的ESL不包括在接地端，因此接地的阻抗變得非常低。另外，輸入輸出電極的ESL通過(guò)在噪聲路徑直接插入，有利于降低噪聲（增加插入損耗）。
通過(guò)在長(zhǎng)邊側(cè)成對(duì)配置GND電極，可抑制ESL；再采用并聯(lián)的方式，可使ESL減半。
基于這樣的結(jié)構(gòu)，三端電容不僅具有非常低的ESL，而且可保持低ESR，與相同容值相同尺寸的雙引腳型電容相比，可顯著改善高頻特性。

貼片電容介質(zhì)及特性
貼片電容的穩(wěn)定性及容量精度與其采用的介質(zhì)材料存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，下面優(yōu)圖科技來(lái)介紹這五種介質(zhì)電容：C0G貼片電容、X7R貼片電容、X5R貼片電容、Y5V貼片電容、Z5U貼片電容。

C0G貼片電容屬于I類高頻電容器，是以COG/NPO為I類介質(zhì)的高頻電容器，其電容量非常穩(wěn)定，幾乎不隨溫度、電壓和時(shí)間的變化而變化。尤其適用于高頻電子線路如振蕩、計(jì)時(shí)電路等。新晨陽(yáng)NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55℃到+125℃時(shí)容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小于± 0.3ΔC。新晨陽(yáng)NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%,相對(duì)大于±2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。

X7R與X5R貼片電容屬于II類低頻電容器，其電容容量相對(duì)穩(wěn)定，兩者區(qū)別主要在于最高工作溫度上，前者是125℃，后者是85℃。適用于各種濾波，耦合電路。X7R介質(zhì)貼片電容常規(guī)為灰色。其溫度系數(shù)為±15%，電容量相對(duì)穩(wěn)定，適用于各種旁路、耦合、濾波電路等，其容量精度主要為K檔（±10%），特殊情況下，可提供J檔（±5%）精度的產(chǎn)品。

Y5V介質(zhì)的貼片電容屬于II類低頻電容器，其溫度系數(shù)為：＋30～－80%，電容量受溫度、電壓、時(shí)間變化較大，一般只適用于各種濾波電路中。 其容量精度主要為Z檔（＋80～－20%），也可選擇±20%精度的產(chǎn)品。工作溫度-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化為+22%到-82%、介質(zhì)損耗為5%。由于Y5V貼片電容的高介電常數(shù)高，允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)100μF的電容器，在某些電路環(huán)境下可以替代貼片鉭電容使用。


Z5U介質(zhì)的貼片電容在電容量的穩(wěn)定性方面介于X7R和Y5V之間，其工作溫度在﹢10℃~﹢85℃范圍內(nèi)其溫度特性為﹢30%，-80%。