【導(dǎo)讀】不管是電源行業(yè)中的菜鳥工程師還是老鳥工程師，都曾經(jīng)或多或少的遇見這樣的一個困惑：電源電路設(shè)計中EMC電容電感器件該如何選擇呢？選擇EMC電容電感器件要考慮到哪些必須的環(huán)節(jié)呢？這里小編就將為你一一解答。
首先要知道陶瓷電容發(fā)展的最新狀況以及與其他電容的關(guān)系。陶瓷電容由于近幾年來陶瓷的厚度越來越薄，一層陶瓷介質(zhì)的厚度大概是0.5個uM，陶瓷電容最大的容量是100，疊的層數(shù)越來越多。從發(fā)展趨勢來看，陶瓷電容將會朝著 ESR、ESL發(fā)展；基板彎了，但是電容還是不能裂開，比如軍工里面很惡劣的條件，陶瓷電容會以這個趨勢方向發(fā)展
。陶瓷電容這個東西很簡單，設(shè)計的時候、選擇的時候要考慮它的哪些特性，知道容量，容量只是它的一個部分，還有ESR值、容量值和頻率的關(guān)系、ESL值、溫升曲線，溫度升高的話，容值變化怎么樣，直流電壓特性，給一定的直流電壓，容值是不斷下降的。
設(shè)計的時候也必須考慮到這一些參數(shù)、這一些特性。做一個簡單的對比，陶瓷電容由于是內(nèi)部采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，ESR值也比較低，鉭電容是這樣，鋁電解是這樣。這樣的話，就可以用一個測試，電源從這邊過來，這邊用一個濾波的電容。當(dāng)然這說明什么問題？這是陶瓷的ESR值比較低，濾波效果比較好。當(dāng)然大家說，是不是說有的鋁電解都可以換成陶瓷呢，不能這么說，電源的部分需要很大的容量，也沒有辦法換，如果用在濾波來換，就可以用小容量的陶瓷換大容量的鋁電解。
一般的情況下，鋁電解建議換陶瓷是十分之一，鉭電容建議是五分之一的容量來換。還有一個世紀(jì)案例，大家都知道英特爾公司 CPU的速度是越來越快，而且制作的工藝也是越來越精細(xì)化，英特爾正在開發(fā)33納米的技術(shù)，大家看到英特爾公司從96年晶圓是越來越小，其實是想說明，由于IC做得越來越小，精細(xì)化越來越高，電壓也就是越來越低，原來驅(qū)動電壓一般是5V，現(xiàn)在看到一般是1V和1.2V，IC穩(wěn)定的電壓，要求在10%以內(nèi)，如果是5V的情況下，過去電壓可以允許大概是500毫V，現(xiàn)在是用了1V，允許穩(wěn)波電壓就是0.9V，最低的電壓。要不然電壓變化太大的話，IC工作就變得不穩(wěn)定，穩(wěn)壓的陶瓷電容器，很容易選個0.1謬的。為什么呢？高速運轉(zhuǎn)過程中，瞬間會有一個壓降，這個地方壓降最主要是業(yè)余陶瓷電容的容值和ESR值這個因素來決定的。第一個部分介紹了電容的應(yīng)用，下一個部分主要是電感方面。
電感方面，太陽誘電制作工藝相對于來講，比其他廠商要豐富一點，除了由下往上繞的電感，還有疊層電感、手機電源、射頻的、高頻的電感。這是詳細(xì)的，不同的尺寸、不同的厚度，有的是0.8的厚度，因為大家知道消費類電子產(chǎn)品要求小型化、超薄、低成本，都是滿足這個趨勢，所以需要不斷開發(fā)這些產(chǎn)品。
特別是選擇一些功率電感，比如脈沖電流比較大，濾波起來可能有些困難，大家選擇功率電感的時候可能有些困惑，功率電感選擇的時候我們考慮的參數(shù)和指標(biāo)是什么，首先要考慮感量是多大，第二是考慮到內(nèi)阻，第三要考慮到飽和電流，第四是溫升電流。因為電感在DCDC 方面起的作用兩個：一個是作為濾波來用，第二是作為儲能來用，一般來講，飽和電流一般指的是什么呢?
VC加DC的電流我們稱之為飽和電流，平均的電流我們就把它定義為溫升電流，我們業(yè)界一般的情況是采用感量下降30%的時候，這個時候電流值為多少，這個就叫飽和電流，溫升電流是電流不斷增大，電感表面溫度上升40度，這個來定義溫升電流值，因為電感慢慢溫度高之后可能會會被壞，所以限定一個值，在這個電流以下，電感不會被燒壞。實際使用的電流值不會超過電感的飽和電流，這樣穩(wěn)波電流會不斷的增大。如果超過了溫升電流，這個電感就會被燒壞。有不同的電感放在一起的話，實測一下，比如不同的電感、不同尺寸的效率，也可以看到在低負(fù)載電流的時候，這是不同的尺寸，看到電流沒有多大變化，由于電流值感量下降的幅度比較大，之間的差異有出來了，感量比較大，溫波電流就比較大，這就是噪聲。所以在感量變化幅度比較小，這個地方的噪聲就比較小，總之在選擇的時候，一定要考慮到感量下降到什么樣的程度。在選擇功率電感，實際電阻里面的最大值就選擇峰值電流，如果平均值電流比較小的情況下，就選擇溫升電流值。
還有一點，在不同負(fù)載的情況下，在選擇這個電感要注意什么呢？比如說當(dāng)負(fù)載比較低的情況下，一般的情況是交流的成分會比較多。交流的成分比較多，就選擇交流電阻比較小了電感，它的效率就會高，那么負(fù)載比較大的情況下，DC直流部分占得比較大的話，那么就要選擇直流電阻比較低的，這樣效率高一點。
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下面交流一下磁珠的選擇方法。
EMI噪聲無處不在，簡單講把它形容成幾點：傳導(dǎo)噪聲、輻射噪聲、射頻、干擾噪聲，對于不同的噪聲，最主要有爹層磁珠、繞線磁珠，1G以上2G甚至更高的時候，都有很強的耐磨能力，接下來是穿芯的磁珠。如果在低頻普通信號線上濾波的話，可以推薦使用疊層的磁珠，在高頻的，用繞線的磁珠，會看到它的截止頻率會比較高。
再次就是電感和磁珠有什么區(qū)別，電感在比較低頻的部分效果比較好，磁珠主要是在高頻，我故意選了一個感量比較接近的，一般電感在幾十歐姆的話，是這樣一個曲線，所以電感主要是傳導(dǎo)噪音，磁珠主要是輻射噪音。
選擇磁珠的時候，通常認(rèn)為要把這條線使得比較穩(wěn)定，然后從發(fā)生噪聲的地方著手放一些元件，再從輻射噪聲源的地方放一些EMI器件，選擇電感的話，為了避免共振，所以需要從比較平滑的曲線慢慢朝比較陡曲線的磁珠來選擇。磁珠，主要是三個：阻抗值、交流和電阻、感抗這三個部分組成。實際案例的話如果 10M信號過來的話，發(fā)生信號是在200多畝的地方信號比較大，磁珠就選200多M阻值的地方，靠近噪聲頻率的磁珠，如果沒有使用磁珠的情況下，誰這樣一個電壓波形，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用了以后，這個藍色的部分，下降了很多，而且電壓波形也比較穩(wěn)定，所以首先搞清楚噪聲頻率是在什么地方，那么選擇阻值稍微大一點的，但是不能選擇太陡，太陡會產(chǎn)生共振。
另外其曲線也會不一樣，R值和X值，就是交流電阻和感抗，當(dāng)交流電阻大于感抗的時候，這與信號有關(guān)系，它的效果要更好一點點。藍色就是交流電阻更大一點。電感占低頻的濾波效果好一點，綠色的是磁珠，高頻磁珠會好一點。
最后是共模電感，剛才也講到了USB、HDMI這些地方用到共模電感， 有一點需要注意的是，現(xiàn)在有其他信號干擾，比如說GSM的900M、TD2.1G，對USB干擾比較大，它的共模阻抗要注意，這時要用在這些頻率的話，這些阻值比較大一點的，它的共模效果比較好一點，采用繞線工藝做的，所以高頻阻抗會更好一點。實際上和薄膜來對比的話，1G 以上頻率濾波效果明顯要好一點。
