Keramik-Kondensator Serie NFM
Gegenmaßnahme gegen Rauschen durch 3-polige Kondensatoren mit Durchgangsverbindung
1. Einleitung
Aufgrund des Hochgeschwindigkeitsbetriebs integrierter Schaltkreise und der Elektrifizierung von Automobilen werden Techniken zur Geräuschreduzierung immer wichtiger.
In diesem Anwendungshinweis werden Beispiele für die Verwendung des 3-poligen Kondensators als Filter (Durchgangsanschluss) für Strahlungsemissionen und leitungsgebundene Störfestigkeit vorgestellt.
Für Informationen über "Durchgangs"- und "Nicht-Durchgangs"-Verbindungen, klicken Sie bitte hier.
Grundlagen der RauschunterdrückungLesson 11 Notes on the Use of Chip 3-Terminal Capacitors | Murata Manufacturing Articles (murata.com)
2. Gestrahlte Emission
In den letzten Jahren hat sich die Schaltfrequenz von DC/DC-Wandlern aufgrund der Forderung nach Miniaturisierung von Schaltkreisen erhöht, und ihr harmonisches Rauschen neigt dazu, bis zu hohen Frequenzen zu existieren.
Darüber hinaus erzeugt die Resonanz aufgrund der parasitären Induktivität und der schwebenden Kapazität von IC und Leiterplatte ein starkes Rauschen bei hohen Frequenzen.
Als Gegenmaßnahme werden in dieser Notiz Beispiele vorgestellt, in denen der 3-Terminal-Kondensator in der Ausgangs- oder Eingangsleitung eines DC/DC-Wandlers verwendet wird.
Der 3-Pol-Kondensator (Durchgangsverbindung) am DC/DC-Wandler Ausgangsleitung. (für Verbraucher)
Wir haben die rauschmindernde Wirkung eines Standard-MLCC mit zwei Anschlüssen und eines Low-ESL-Kondensators mit drei Anschlüssen verglichen.
Zunächst zeigen wir die Frequenzcharakteristiken der beiden Einfügeverluste. Es zeigt sich, dass der Kondensator mit 3 Anschlüssen eine hervorragende Filterwirkung von etwa 20 dB im Bereich von 10 MHz oder mehr hat.
Die DC/DC-Ausgangsspannung kann, wie in der Abbildung unten gezeigt, Welligkeiten und starke Störspitzen aufweisen.
In diesem Fall kann ein Kondensator mit 3 Anschlüssen anstelle eines MLCC mit 2 Anschlüssen das Spitzenrauschen erheblich reduzieren.
Nachfolgend ist das Ergebnis der Messung des Strahlungsrauschens (CISPR32/3m) dargestellt.
Durch die Verwendung des 3-poligen Low-ESL-Kondensators konnten wir bestätigen, dass die Rauschreduzierung mehr als 15 dB im Vergleich zum 2-poligen MLCC beträgt.
Der 3-Pol-Kondensator (Durchgangsverbindung) am DC/DC-Wandler Eingangsleitung. (für bordeigene Geräte)
DC/DC-Wandler erzeugen nicht nur auf der Ausgangsleitung, sondern auch auf der Eingangsleitung ein starkes Rauschen.
Wir haben "Kein Filter", "pi-Filter" und "3-Terminal-Kondensator" an der Eingangsleitung des DC/DC-Wandlers, der in der Bordausrüstung verwendet wird, angeordnet und das abgestrahlte Emissionsrauschen dieser 3 Muster verglichen.
Wie die Ergebnisse zeigen, hat ein Element eines 3-Terminal-Kondensators die gleiche rauschmindernde Wirkung wie ein π-Filter (3 Elemente), das die Anzahl der Komponenten reduziert.
3. Leitungsgebundene Störfestigkeit
3-Terminal-Kondensatoren können auch für die leitungsgebundene Störfestigkeit verwendet werden.
Bei der DPI-Prüfung (IEC62132-4), dem Test zur Bewertung der Störfestigkeit von Halbleitern, haben wir den 3-Terminal-Kondensator (Durchgangsverbindung) an der MCU-Netzleitung verwendet.
Durch die Verwendung des 3-Terminal-Kondensators verbesserten sich die NG-Ergebnisse auf OK.
4. Schlussfolgerung
In diesem Artikel wurde die rauschmindernde Wirkung eines 3-Pol-Kondensators (Durchführungsanschluss) mit niedriger ESL vorgestellt.
Wir haben die Ergebnisse von Tests zur Strahlungsemission und leitungsgebundenen Störfestigkeit von DC/DC-Wandlern vorgestellt. Darüber hinaus kann er zur Vermeidung von leitungsgebundenen Emissionen und Selbstvergiftung in elektronischen Geräten eingesetzt werden.
Er kann nicht nur verwendet werden, um elektronische Schaltungen mit 3-Pol-Kondensatoren auszustatten, sondern auch, um derzeit verwendete 2-Pol-MLCCs und Filter zu ersetzen.
Bitte erwägen Sie die Verwendung eines 3-Terminal-Kondensators als eine der Lösungen zur Rauschkontrolle.
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