電磁兼容的問(wèn)題常發(fā)生于高頻狀態(tài)下,個(gè)別問(wèn)題(
電壓跌落與瞬時(shí)中斷等)除外。高頻思維,總而言之,就是
器件的特性、
電路的特性,在高頻情況下和常規(guī)中低頻狀態(tài)下是不一樣的,如果仍然按照普通的控制思維來(lái)判斷分析,則會(huì)走入設(shè)計(jì)的誤區(qū)。比如:
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=^p}JhQ 電容,在中低頻或直流情況下,就是一個(gè)儲(chǔ)能組件,只表現(xiàn)為一個(gè)電容的特性,但在高頻情況下,它就不僅僅是個(gè)電容了,它有一個(gè)理想電容的特性,有漏電流(在高頻等效電路上表現(xiàn)為R),有引線電感,還在導(dǎo)致電壓脈沖波動(dòng)情況下發(fā)熱的ESR(等效串聯(lián)電阻),(如圖)。從這個(gè)圖上分析,能幫我們?cè)O(shè)計(jì)師得出很多有益的設(shè)計(jì)思路。第一,按照常規(guī)思路,1/2πfc是電容的容抗,應(yīng)該是頻率越高,容抗越小,濾波效果越好,即越高頻的雜波越容易被泄放掉,但事實(shí)并非如此,因?yàn)橐電感的存在,一支電容僅僅在其1/2πfc=2πf L等式成立的時(shí)候,才是整體阻抗最小的時(shí)候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會(huì)濾波效果下降,由此就可以分析出結(jié)論,為什么在IC的VCC端都會(huì)加兩支電容,一支電解的,一支瓷片的,并且容值一般相差100倍以上多一點(diǎn)。就是兩支不同的電容的諧振頻率點(diǎn)岔開(kāi)了一段距離,既利于對(duì)稍高頻的濾波,也利于對(duì)較低頻的濾波。
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Z} 其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖),無(wú)論高低頻,走線電阻都是客觀存在,但對(duì)于走線電感,則只在較高頻時(shí)候才可以顯現(xiàn)得出來(lái)。另外就是還有一個(gè)分布電容的存在,但是,在導(dǎo)線附近沒(méi)有導(dǎo)體的時(shí)候,這個(gè)分布電容有也是白搭,就像沒(méi)有男人,女人也不能生孩子一樣,這是一個(gè)需要兩個(gè)導(dǎo)體才可以發(fā)揮的作用。
f"gYXaVF+ 4<tbZP3/6) 電感和電阻的特性比較簡(jiǎn)單,易于理解,就不贅述了。
B#hvw'} tBkgn3w 但磁環(huán)和磁珠的高頻等效特性卻不得不提一下,因?yàn)榇怒h(huán)對(duì)高頻脈動(dòng)的吸波作用,與電感的表現(xiàn)有點(diǎn)類似,所以經(jīng)常被認(rèn)為是電感特性,但事實(shí)上錯(cuò)了,磁環(huán)是個(gè)電阻特性,不過(guò)這個(gè)電阻有點(diǎn)特別,它的阻值大小是頻率的函數(shù)R(f),如此的話,在一個(gè)帶有高頻波動(dòng)的信號(hào)穿過(guò)磁珠的時(shí)候,高頻波動(dòng)會(huì)因?yàn)镮2R的作用而發(fā)熱,將波動(dòng)干擾經(jīng)過(guò)電能——磁能——熱能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,所以在導(dǎo)線上波動(dòng)比較強(qiáng)烈的時(shí)候,磁環(huán)摸起來(lái)會(huì)是溫的。
CT_tJ phG*It} 以上是EMC專業(yè)中高頻思維的基礎(chǔ)知識(shí),有了這些,一系列的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)都可以迎刃而解了。比如:
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