세라믹 커패시터 NFM 시리즈
관통연결 방식의 3단자 커패시터를 이용한 노이즈 대책
1. 소개
IC의 고속 동작과 자동차의 전기화로 인해 소음 제어 기술이 점점 더 중요해지고 있습니다.
이 애플리케이션 노트에서는 3단자 커패시터를 복사 방출 및 전도 면역성을 위한 필터(피드스루 연결)로 사용하는 예를 소개합니다.
"스루" 및 "비스루" 연결에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭해 주십시오.
노이즈 대책의 기초11강 칩 3단자 커패시터 사용 시 주의 사항 | Murata 제조 기사(murata.com)
2. 방사 방출
최근 회로의 소형화에 대한 요구로 인해 DC/DC 컨버터의 스위칭 주파수가 증가하면서 고조파 노이즈가 고주파까지 존재하는 경향이 있습니다.
또한 IC와 PCB의 기생 인덕턴스 및 부동 커패시턴스로 인한 공진으로 인해 고주파에서 높은 수준의 노이즈가 발생합니다.
이에 대한 대책으로 3단자 커패시터를 DC/DC 컨버터의 출력 라인 또는 입력 라인에 사용하는 사례를 소개합니다.
DC/DC 컨버터 출력 라인의 3단자 커패시터(스루 연결). (소비자용)
표준 2단자 MLCC와 3단자 저-ESL 커패시터의 노이즈 감소 효과를 비교했습니다.
먼저 두 삽입 손실의 주파수 특성을 보여줍니다. 3단자 커패시터는 10MHz 이상 영역에서 약 20dB의 우수한 필터 효과가 있음을 알 수 있습니다.
DC/DC 출력 전압은 아래 그림과 같이 리플과 급격한 스파이크 노이즈가 있을 수 있습니다.
이때 2단자 MLCC 대신 3단자 커패시터를 사용하면 스파이크 노이즈를 크게 줄일 수 있습니다.
다음으로 방사 노이즈 측정 결과(CISPR32/3m)는 아래와 같습니다.
3단자 저-ESL 커패시터를 사용함으로써 2단자 MLCC에 비해 노이즈가 15dB 이상 감소한 것을 확인할 수 있었습니다.
DC/DC 컨버터 입력 라인의 3단자 커패시터(스루 연결). (차량 내 장치용)
DC/DC 컨버터는 출력 라인뿐만 아니라 입력 라인에서도 큰 노이즈가 발생합니다.
온보드 장비에 사용되는 DC/DC의 입력 전원 라인에 '필터 없음', '파이형 필터', '3단자 커패시터'를 배치하고 3가지 패턴의 방사 방출 노이즈를 비교했습니다.
결과에서 볼 수 있듯이 3단자 커패시터의 1개 소자는 부품 수를 줄인 π형 필터(3개 소자)와 동일한 노이즈 감소 효과가 있습니다.
3. 전도성 면역
3단자 커패시터는 전도 내성에도 사용할 수 있습니다.
반도체 내성 평가 테스트인 DPI 테스트(IEC62132-4)에서는 MCU 전원 라인에 3단자 커패시터(스루 연결)를 사용했습니다.
3단자 커패시터를 사용함으로써 NG 결과가 OK로 개선되었습니다.
4. 결론
이번 기사에서는 ESL이 낮은 3단자 커패시터(피드스루 연결)의 노이즈 감소 효과를 소개했습니다.
DC/DC 컨버터의 방사선 방출 및 전도 내성 테스트 결과를 발표했습니다. 또한 전자기기의 전도 방출 및 자기 중독을 방지하는 데 사용할 수 있습니다.
전자 회로에 3단자 커패시터를 추가할 때뿐만 아니라 현재 사용 중인 2단자 MLCC 및 필터를 교체하는 데에도 사용할 수 있습니다.
노이즈 제어를 위한 솔루션 중 하나로 3단자 커패시터 사용을 고려해 보세요.
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