EMI 滤波器,馈通滤波器,穿心电容的构成
滤波电容
滤波器所用的电容一般为陶瓷电容。由于其物理结构,这种陶瓷电容又称为穿心式电容。
穿心式电容自电感较普通电容小得多,故而自谐振频率很高。同时,穿心式设计,也有
效地防止了高频信号从输入端直接耦合到输出端。这种低通高阻的组合,在 1GHz频率范围内,
提供了极好的抑制效果。
最简单的穿心结构是由内外电极和陶瓷构成的一个(C 型)或两个电容( Pi型)。这种
电容的容量可从 10pF ,工作电压可达 2000VDC 。管式穿心电容因为其同轴性,即使在 10GHz
频率,也不会产生明显的自谐振。
穿心电容的介质为陶瓷介质,而陶瓷电容的容量会随环境温度变化而变化,这种容量变化会
影响滤波器的滤波截止率。陶瓷电容的容量温度变化率是由陶瓷介质本身决定的。因此,选择适
当的陶瓷介质非常重要。常见陶瓷介质及其容量温度变化率如下:
EIA 介质类别 | COG(NP0) | X7R | Z5U | Y5V |
超稳定 | 稳定 | 一般用途 |
工作温度范围 | -55℃~+125℃ | -55 ℃~+125 ℃ | -10℃~+85 ℃ | -30℃~+85℃ |
最大容量温度变化率 | 0±30ppm/℃ | ± 15 % | -22% ~+56 % | -22%~+82% |
绝缘电阻 Ri | ≥104mΩ | Cr ≤ 25nF Ri ≤ 4000MΩ Cr ≤ 25nF Ri* ≤ 100S |
损耗( tanб ) | Cr>50pF≤0.015 Cr≤50pF≤0.015 (15/Cr+0.7) | <0.025 | <0.030 | 0.050 |
介质强度 | 工作电压 200V 500V >1KV | 施加工作电压的倍数(加压时间 5 秒,充电电流 50max ) |
X2.5 | X2.5 | X2.5 | X2.5 |
X1.5 | X1.5 | X1.5 | — |
X1.5 | X125 | — | — |
老化率10进对数时间 | 0 | 1 % | 6 % | 6 % |
滤波电感
滤波电感一般采用铁氧体材料,它可以方便地与穿心电容组合起来,形成复合滤波器,在高
性能滤波器中,也采用线绕电感。但需注意,铁氧材料在大电流下会发生磁饱和,降低滤波器效能。