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开关噪声-EMC

使用电容器降低噪声

使用电容器的噪声对策

上一篇文章中,介绍了电容器的频率特性。本文将介绍采用电容器来降低噪声时的概要和示意图。

使用电容器降低噪声

噪声分很多种,性质也是多种多样的。所以,噪声对策(即降低噪声的方法)也多种多样。在这里主要谈开关电源相关的噪声,因此,请理解为DC电压中电压电平较低、频率较高的噪声。另外,除电容外,还有齐纳二极管和噪声/浪涌/ESD抑制器等降噪部件。不同的噪声性质,所需要的降噪部件也各不相同。如果是DC/DC转换器,多数会根据其电路和电压电平,用LCR来降低噪声。

使用电容器降低噪声的示意图

下面是通过添加电容器来降低DC/DC转换器输出电压噪声的示例。

左侧的波形是输出端LC滤波器的电容为22µF时,在约200MHz的频率范围存在180mVp-p左右的噪声(振铃、反射)。右侧波形是为了降低这种噪声而添加了2200pF电容后的结果。从波形图可以看出,添加2200pF的电容使噪声降低了100mV左右。

这里应该思考的是“为什么是2200pF”。右下图为所添加电容器的阻抗频率特性。

之所以选择2200pF的电容,是因为阻抗在160MHz附近最低,利用这种阻抗特性,可降低噪声幅度约2MHz。

这是通过添加电容器来降低目标噪声频率的阻抗,从而降低噪声幅度的手法。

像这样通过添加电容器来降低噪声时,需要把握噪声(振铃、反射)的频率,并选择具有相应阻抗的频率特性的电容器。

本文简单介绍了利用电容器来降低噪声的对策。下一篇文章将介绍去耦电容的有效使用方法。

关键要点:

・通过降低目标噪声频率的阻抗来降低噪声幅度。

・降噪用电容器的选型需要根据阻抗的频率特性进行(而非容值)。