這之前作為“使用電感的降噪對(duì)策”,介紹了“電感和鐵氧體磁珠”、“共模濾波器”,作為注意事項(xiàng),介紹了“串?dāng)_和GND線反彈噪聲”。本文將按照與“使用電容器的降噪對(duì)策”相同的方式進(jìn)行總結(jié)。
使用電感的降噪對(duì)策總結(jié)
1. 使用電感的降噪對(duì)策
- ?僅用電容無(wú)法充分消除噪聲時(shí),可考慮使用電感。
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?降噪對(duì)策中使用的電感大致有兩種。
①繞組型電感:組成濾波器
②鐵氧體磁珠:將噪聲轉(zhuǎn)換為熱。
2. 電感和鐵氧體磁珠的阻抗特性
- ?雖然鐵氧體磁珠被歸類(lèi)為電感,但其頻率-阻抗特性與普通電感不同。
- ?鐵氧體磁珠與普通電感相比,具有電阻分量R較大、Q值較低的特性,因此可利用該特性消除噪聲。
- ?普通的電感可容許較大的直流疊加電流,只要在其范圍內(nèi),阻抗不怎么受直流電流的影響。
- ?請(qǐng)注意,鐵氧體磁珠對(duì)于直流電流容易飽和,飽和會(huì)導(dǎo)致電感值下降,諧振點(diǎn)向高頻段轉(zhuǎn)移,濾波特性產(chǎn)生變化。
3. 使用繞組型電感的降噪對(duì)策:組成濾波器
- ?普通電感構(gòu)成的濾波器,可選電感值的范圍較寬。
- ?使用電感的Π型濾波器,在低頻段,因電感和電容而發(fā)揮低通濾波器的作用。
- ?到了高頻段,由于電感會(huì)表現(xiàn)為電容、電容會(huì)表現(xiàn)為電感,從而π型濾波器起到高通濾波器的作用,因此無(wú)法獲得噪聲消除效果。
4. 使用鐵氧體磁珠的降噪對(duì)策:將噪聲轉(zhuǎn)換為熱
- ?鐵氧體磁珠的Q值較低,因此在較寬頻率范圍內(nèi)具有有效的降噪效果。
- ?鐵氧體磁珠在低頻段基本上發(fā)揮低通濾波器的作用,在這個(gè)頻段,對(duì)于直流電流容易飽和,因此使用這種電感值下降的鐵氧體磁珠很難消除目標(biāo)頻段的噪聲。
- ?當(dāng)電抗下降且越過(guò)與電阻分量的交叉點(diǎn)時(shí),鐵氧體磁珠發(fā)揮電阻的作用,可將噪聲轉(zhuǎn)換為熱。
- ?使用了鐵氧體磁珠的濾波器,不僅可將噪聲旁路消除,還可將噪聲轉(zhuǎn)換為熱,因此有望實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的噪聲消除性能。
- ?發(fā)揮電阻功能且將噪聲轉(zhuǎn)換為熱,是與使用繞組型電感的濾波器之間的巨大差異。
- ?在更高頻段,則與繞組型電感相同,發(fā)揮高通濾波器的作用。
5. 共模濾波器
- ?從嚴(yán)格意義上講,共模濾波器并不是電感器,但在降噪對(duì)策中它是重要的磁性器件。
- ?共模濾波器的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)繞組繞在一個(gè)磁芯上,相當(dāng)于兩個(gè)電感組合。
- ?共模濾波器是利用自感作用來(lái)阻止共模電流通過(guò)(斬波),從而消除共模噪聲。
- ?共模電流不流通、差模電流流通。
6. 使用共模濾波器的降噪對(duì)策
- ?作為開(kāi)關(guān)電源的輸入濾波器使用時(shí),要使用差模阻抗較大的分裂繞組結(jié)構(gòu)的共模濾波器。
- ?這種濾波器一般作為電源線用共模濾波器銷(xiāo)售。
- ?雖然其差模噪聲消除效果也值得期待,但是由于幾百k~幾MHz左右的差模阻抗非常低,因此一般與π型濾波器等差模噪聲用的濾波器并用。
7. 串?dāng)_相關(guān)的注意事項(xiàng)
- ?有些PCB板布線布局,會(huì)因串?dāng)_而導(dǎo)致濾波效果下降。
- ?串?dāng)_是因電路板布線間的雜散電容和互感,噪聲與相鄰的其他電路板布線耦合。
- ?濾波器后的布線與含有濾波器前的噪聲的布線相鄰時(shí),噪聲因串?dāng)_而耦合,濾波效果下降。
- ?作為對(duì)策,采用不與含有噪聲的線路相鄰的布局,可將噪聲耦合控制在最低限度內(nèi)。
8. GND線反彈噪聲相關(guān)的注意事項(xiàng)
- ?在使用了Π型濾波器的電感前后所配置的電容,其GND的設(shè)置方法可能會(huì)帶來(lái)地線反彈噪聲。
- ?作為對(duì)策,為了避免噪聲直接傳播,可利用Via的寄生電感的手法,經(jīng)由過(guò)孔(Via)與GND平面連接,改善效果較好。
評(píng)論