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2019.06.20 开关噪声-EMC

电感的频率特性

使用电感降低噪声

本文开始介绍“使用电感降低噪声的对策”。

什么是电感的频率特性

在进入具体的电感降噪对策解说之前,与介绍“使用电容器降低噪声”时一样,先来简单回顾一下电感的频率特性。

首先,电感(线圈)具有以下基本特性,称之为“电感的感性电抗”

 ①直流基本上直接流过。
 ②对于交流,起到类似电阻的作用。
 ③频率越高越难通过。

下面是表示电感的频率和阻抗特性的示意图。

在理想电感器中,阻抗随着频率的提高而呈线性增加,但在实际的电感器中,如等效电路所示,并联存在寄生电容EPC,因而会产生自谐振现象。

所以,到谐振频率之前呈现电感本来的感性特性(阻抗随着频率升高而增加),但谐振频率之后寄生电容的影响占主导地位,呈现出容性特性(阻抗随着频率升高而减小)。也就是说,在比谐振频率高的频率范围,不发挥作为电感的作用。

电感的谐振频率可通过上述公式求得。除了主体是电容量还是电感量的区别外,该公式与电容的谐振频率公式基本相同。从公式中可以看出,电感值L变小时谐振频率会升高。

电感的寄生分量中,除了寄生电容EPC之外,还有电感绕组的电阻分量ESR(等效串联电阻)、与电容并联存在的EPR(等效并联电阻)。电阻分量会限制谐振点的阻抗。

关键要点:

・电感在谐振频率之前呈现感性特性(阻抗随频率升高而增加)。

・电感在谐振频率之后呈现容性特性(阻抗随频率升高而减小)。

・在比谐振频率高的频段,电感不发挥作为电感的作用。

・电感值L变小时,电感的谐振频率会升高。

・电感的谐振点阻抗受寄生电阻分量的限制。