Condensateur céramique série NFM
Contre-mesure du bruit à l'aide de condensateurs à 3 bornes avec connexion traversante
1. Introduction
Les techniques de contrôle du bruit deviennent de plus en plus importantes en raison du fonctionnement à grande vitesse des circuits intégrés et de l'électrification des automobiles.
Cette note d'application présente des exemples d'utilisation du condensateur à 3 bornes comme filtre (connexion traversante) pour l'émission rayonnée et l'immunité conduite.
Pour plus d'informations sur les connexions "traversantes" et "non traversantes", veuillez cliquer ici.
Basics of Noise CountermeasuresLesson 11 Notes on the Use of Chip 3-Terminal Capacitors | Murata Manufacturing Articles (murata.com)
2. Émission par rayonnement
Ces dernières années, la fréquence de commutation des convertisseurs DC/DC a augmenté en raison de la demande de miniaturisation des circuits, et leur bruit harmonique tend à exister jusqu'à des fréquences élevées.
En outre, la résonance due à l'inductance parasite et à la capacité flottante des circuits intégrés et des circuits imprimés génère un bruit de haut niveau à haute fréquence.
Comme contre-mesure, cette note présente des exemples dans lesquels le condensateur à 3 bornes est utilisé à la ligne de sortie ou à la ligne d'entrée d'un convertisseur DC/DC.
Le condensateur à 3 bornes (connexion traversante) sur la ligne de sortie du convertisseur DC/DC. (pour le consommateur)
Nous avons comparé l'effet de réduction du bruit d'un MLCC standard à 2 bornes et d'un condensateur à faible ESL à 3 bornes.
Tout d'abord, nous montrons les caractéristiques de fréquence des deux pertes d'insertion. On constate que le condensateur à 3 bornes a un excellent effet de filtrage d'environ 20 dB dans la région de 10 MHz ou plus.
La tension de sortie DC/DC peut présenter des ondulations et des pics de bruit, comme le montre la figure ci-dessous.
Dans ce cas, un condensateur à 3 bornes au lieu d'un MLCC à 2 bornes peut réduire considérablement le bruit de pointe.
Le résultat de la mesure du bruit de rayonnement (CISPR32/3m) est présenté ci-dessous.
En utilisant le condensateur à faible ESL à 3 bornes, nous avons pu confirmer que la réduction du bruit était supérieure à 15 dB par rapport au MLCC à 2 bornes.
Le condensateur à 3 bornes (connexion traversante) à la ligne d'entrée du convertisseur DC/DC. (pour les appareils embarqués)
Les convertisseurs DC/DC génèrent un bruit important non seulement au niveau de la ligne de sortie mais aussi au niveau de la ligne d'entrée.
Nous avons placé "aucun filtre", "un filtre de type pi-" et "un condensateur à 3 bornes" sur la ligne d'alimentation d'entrée du convertisseur DC/DC utilisé dans l'équipement embarqué, et nous avons comparé le bruit d'émission rayonné de ces 3 modèles.
Comme le montrent les résultats, un élément d'un condensateur à 3 bornes a le même effet de réduction du bruit qu'un filtre de type π (3 éléments), ce qui réduit le nombre de composants.
3. Immunité par conduction
Les condensateurs à 3 bornes peuvent également être utilisés pour l'immunité conduite.
Dans le test DPI (IEC62132-4), qui est le test d'évaluation de l'immunité pour les semi-conducteurs, nous avons utilisé le condensateur à 3 bornes (connexion traversante) sur la ligne d'alimentation du MCU.
L'utilisation d'un condensateur à 3 bornes a permis d'améliorer les résultats du test NG, qui sont passés à OK.
4. Conclusion
Cet article présente l'effet de réduction du bruit d'un condensateur à trois bornes (connexion traversante) à faible ESL.
Nous avons présenté les résultats des tests d'émission de rayonnement et d'immunité à la conduction des convertisseurs DC/DC. En outre, il peut être utilisé pour prévenir les émissions conduites et l'auto-empoisonnement dans les dispositifs électroniques.
Il peut être utilisé non seulement pour ajouter des condensateurs à 3 bornes aux circuits électroniques, mais aussi pour remplacer les MLCC à 2 bornes et les filtres actuellement utilisés.
Veuillez considérer l'utilisation d'un condensateur à 3 bornes comme l'une des solutions pour le contrôle du bruit.
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