【導讀】在電路中，在IC的電源引腳處經(jīng)常會使用磁珠與板卡上面的其他電源隔離，還能達到抑制高頻噪聲，減小電源紋波的目的；但有的電路里面的器件電源串接磁珠反而會增加電源紋波，即出現(xiàn)電源后端的噪聲明顯要大于磁珠前段的噪聲。
現(xiàn)象：在電路中，在IC的電源引腳處經(jīng)常會使用磁珠與板卡上面的其他電源隔離，還能達到抑制高頻噪聲，減小電源紋波的目的；但有的電路里面的器件電源串接磁珠反而會增加電源紋波，即出現(xiàn)電源后端的噪聲明顯要大于磁珠前段的噪聲。
理想模型分析：
在高頻段，阻抗由電阻成分構成，隨著頻率升高，磁芯的磁導率降低，導致電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。
一般磁珠的參數(shù)會標稱高頻的電阻值，但往往大家只關注這個參數(shù)，而忽略其低頻的電感值。
所以，這個電路中，我們理想的模型是一個RC濾波電路：
我們希望我們的濾波電路，能夠把高頻部分濾掉。
假設我們有一個標稱100歐姆的磁珠，就表示這個磁珠在100MHz時的電阻為100歐，在直流時為0歐，所以可以建立以下是用于快速理解的磁珠模型。
可見，在直流時，L將R短路，因此磁珠就表現(xiàn)為0歐。
而當高頻的噪聲通過時，L近似為無窮大，因此磁珠就表現(xiàn)為一個100歐的電阻。
但是從實際測試的效果來看，并不是如我們所愿。
實際模型分析：
鐵氧體可以等效為一個電感與電阻并聯(lián)，在低頻與高頻時分別呈現(xiàn)不同的特性。
磁珠在低頻段，阻抗由電感的感抗構成，低頻時R很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。
如果我們的負載又比較小的時候，整個電路就是一個LC電路。下圖為磁珠的阻抗曲線。
如果我們選擇的電容，和磁珠正好是以下這種情況。并且開關電源的開關頻率又在諧振頻率附近。那么就出現(xiàn)了“諧振”，也就是輸入信號，在這個頻點被放大。
那么我們就需要把這個諧振點降低頻率，遠離開關頻率。讓電源紋波在這個濾波電路的衰減區(qū)。這就需要增加電容的容值。
有的朋友經(jīng)過計算，覺得自己的電路諧振點應該是小于開關頻率的，但是實際測試，還是比預想的頻率要大。這是為什么呢？
直流電壓值變大了，電容值變小（耐壓范圍以內(nèi)）
在給出的多種電容類型中，最常用的是X5R、X7R。所有的型號在環(huán)境條件變化時都會出現(xiàn)電容值變化。尤其Y5V在整個環(huán)境條件區(qū)間內(nèi)，會表現(xiàn)出極大的電容量變化。
當電容公司開發(fā)產(chǎn)品時，他們會通過選擇材料的特性，使電容能夠在規(guī)定的溫度區(qū)間（第一個和第二個字母），工作在確定的變化范圍內(nèi)（第三個字母）。我正在使用的是X7R電容，它在-55°C到+125°C之間的變化不超過±15%。
當我們在電容兩端加上電壓時，我們發(fā)現(xiàn)電壓就會導致電容值的變化（在耐壓范圍以內(nèi)）。電容隨著設置條件的變化量是如此之大。我選擇的是一只工作在12V偏壓下的耐壓16V電容。數(shù)據(jù)表顯示，4.7-μF電容在這些條件下通常只提供1.5μF的容量。
我們可以看到，不同的型號，不同的耐壓，不同的封裝的電容，隨著電壓上升的下降趨勢。
對于某個給定的封裝尺寸和瓷片電容類型，電容的額定電壓似乎一般沒有影響。
這里除了考慮直流電壓，還需要考慮交流電壓、溫度等陶瓷電容的特性。
（來源：硬件十萬個為什么）
推薦閱讀：
