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                                        旁路電容器的重要作用(上)

                                        發布時間:2023-08-31 責任編輯:lina

                                        【導讀】電子設備是我們推動世界運轉所需的工具?,F代生活已經離不開手機、現代化的交通工具、科學設備以及家中的各類電器,我們需要它們來改善甚至延長我們的壽命。所有電子設備都依賴于清潔的電源,而旁路電容器對于確保設備安全地滿足其電源規格要求至關重要。


                                        Part 01.為什么需要旁路電容器?


                                        電子系統皆有可能受到電磁干擾(EMI)的影響。電磁干擾可由各類人為因素或自然因素導致,例如:


                                        ? 電源線輻射

                                        ? 無線電發射機

                                        ? 電動機

                                        ? 繼電器

                                        ? 靜電放電 (ESD)

                                        ? 閃電


                                        每個信號源都會與設計中的電源和信號線耦合,產生噪聲。即便布局再謹慎,只要有直流電源線路在,它都可能充當吸收和傳輸電磁場的電感器。圖 1 展示了一種常見的情況,即家用 60 Hz電源在直流電源線上誘發電源故障。


                                        旁路電容器的重要作用(上)

                                        圖 1. 直流線路上由 60 Hz頻率引起的 EMI。

                                        資料來源:http://w4neq.com/htm/linenoise.htm


                                        當這些輻射加載到所需的穩態直流電壓之上時,所提供的電源質量就會下降。一些潛在的 EMI 引起的故障模式包括單位翻轉和小故障(穩健的硬件和軟件解決方案可糾正這些故障),以及集成電路 (IC) 鎖存,迫使系統復位。大的靜電放電尖峰甚至可能導致集成電路完全失效。


                                        Part 02.旁路電容器如何緩解 EMI


                                        如圖 2 所示,電容器是一種無源電子元件,由兩塊被電介質隔開的導電板組成。一旦接通電源,電容器就會在兩塊板上儲存能量,直到與供電電壓達到平衡。如果外部因素導致供電線路電壓過低,電容器會將儲存的電荷反饋到線路上;如果發生過壓事件,多余的電荷會穿過電介質并分流到地面。


                                        旁路電容器的重要作用(上)

                                        圖 2. 電容器物理結構圖示。

                                        資料來源:https://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_1.html


                                        為確保為昂貴、高速的元件持續提供清潔電源,設計人員會在集成電路電源輸入引線附近添加旁路電容器。旁路電容器起到濾波器的作用,為穩態電壓提供無窮大的阻抗,并旁路高頻噪聲,這可以減弱電源線上的噪聲,如圖 3 所示。


                                        旁路電容器的重要作用(上)

                                        圖 3. 電路圖和結果軌跡


                                        免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


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