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本帖最后由 Heaven_1 于 2021-8-20 18:18 编辑
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. l/ M1 Z" A! ?. q, [9 G
三、EMC整改的一些小建议5 G7 K8 X8 Q' J# B8 z2 i/ e' l
1 t9 m( V: x( R1、电容的滤波作用) f. N1 f z' ~* s M* i
* X, Z* k# t8 t! B# T即频率f越大,电容的阻抗Z越小。
e, F2 z1 u+ ~: f1 f8 a( s0 B3 h0 E# O0 e! a$ C9 B4 f. t7 b
当低频时,电容C由于阻抗Z比较大,有用信号可以顺利通过;# m# w, B) t5 w
1 s% ?$ w% I; ^5 y
当高频时,电容C由于阻抗Z已经很小了,相当于把高频噪声短路到GND上去了。0 h K% |& E) X/ q$ m$ I2 b
' X1 D% }, t9 w$ w: \; v
2、电容滤波在何时会失效" B- E* M" K/ v' ]
. V/ b8 _. \: ?/ _整改中常常会使用电容这种元器件进行滤波,往往有“大电容滤低频,小电容滤高频”的说法。
2 W9 ~' ?# ?) c' l/ L% h/ a$ D# F' b1 O, u; r
以常见的表贴式MLCC陶瓷电容为例,进行等效模型如下:
$ S* e, l+ x3 u; V$ K; Z
0 ?% r. n+ }9 }$ b$ n5 A) S容值10nF,封装0603的X7R陶瓷的模型参数如下:8 c- f, `, L( [, m: G f
由于等效模型中既有电容C,也有电感L,组成了二阶系统,就存在不稳定性。对电路回路来说,就是会发生谐振,谐振点在如下频率处:0 r& X% l, r8 B1 m, k! |
' k' `. {5 v5 W* k
下图是谐振曲线的示例:
w4 s: a( I- H1 A' u ^& D5 j9 Q1 v' V
即常说的在谐振点前是电容,谐振点之后就不再是电容了。# u5 m4 ]" x3 N1 W: S
4 g, Q( j) Z# Z+ v; n+ q/ X+ n
3、LC滤波何时使用
]( R/ w" q4 a7 C0 f如果串联电感L,再并联组成C,就形成了LC滤波:- ^' O. u3 Z" N* L
单独一个电容C是一阶系统,单独一个电感L也是一阶系统,在幅值衰减斜率是-20dB。但LC组成的二阶系统,幅值衰减斜率是-40dB,更靠近理想的“立陡”的截止频率的效果,即滤波效果更好。
) r( V) a P8 _: p8 B7 U& L2 \' p( I A5 U+ J
4、PWM频率到底是多少
& i+ I* f8 f" _0 q5 E1 u, t往往提到PWM,比如会说用20kHz PWM驱动电机等。但实际上,这个20kHz仅代表PWM的脉冲周期是50us:) B3 M& `) `/ R1 B1 P" E
那么所谓的20kHz PWM在频域上的频率点落在哪里呢,如下公式:, L$ k- R' Y# e* t( E& a8 r
对于阶跃信号来说,由于上升时间tr无穷小,则频率f无穷大。当频率高了之后,寄生参数则不能在忽略,会引发很多谐振的问题。
1 G" N0 {* {2 }$ j$ u9 \' {& x$ k从信号上来看,就是很陡峭的阶跃信号会有过冲和振荡的问题。简单来说就是频率f越大,则噪声所占的频率就会越宽泛,即EMC特性就会越差。 W# ]2 G4 K8 b
5、如何将原理图和PCB对应起来
* m8 v) M2 ?- g8 o由于细分工种的问题,原理图和PCB被割裂开来,由两组人进行分工作业:+ E) J! r% g2 @2 _
例如在原理图上有如下的电路:& c) T6 p$ g, e' M) `* P* e
其隐含一个问题就是在PCB上其实V1的负极和C1的负极是有一条线(PCB layout工具软件中用的词比较准确,Trace,踪迹/轨迹)。
) c% V3 Y9 T3 w往往在设计阶段A->B->C是都会关注的。如果EMC出现问题,除了要在原理图上查找电路参数的问题,还需要特别关注C->D,即回流路径。
# ?! t) S* r% w, A2 p. ^- ]6 j5 M0 [& z8 V: L' h/ m
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