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      电容与EMC-电容不同功能时对整板EMC的作用

      来源:一博自媒体 时间:2016-6-15 类别:微信自媒体

      文 | 刘为霞 一博科技高速先生团队队员   EMC序列文章

       

      一般我们的pcb板的器件有很多种类,但是值得特别关注的,很多人都会说是BGA、接口、IC、晶振之类,因为这些都是layout功能模块以及设计难点。然而数量上占绝对优势的器件却是阻容器件,之前围殴阻抗时,对于电阻已经说了很多了,这次我们从EMC的角度来说说电容。有人肯定要问了:电容的主要作用是旁路、退耦和储能,和EMC有什么关系呢?下面就一一讨论电容不同功能时对整板EMC的作用。

       

      首先来说说旁路电容。我们在原理图中看到很多类似于下面左边的图例,此时电容起什么作用,对于整板的EMC有什么好处呢?众所周知,由于电源芯片本身的输出不稳定,负载端对于电流需求的响应变化以及传输路径上的阻抗影响,不可避免的会引起电压波动,产生电源噪声。电源线在传输的过程中难免也会携带电源噪声,因此在用电端一般都会在电源入口处添加电容,来减弱噪声对于负载的影响,旁路电容的作用如下面右边图例所示,对于直流电源而言,电容的阻抗是无穷大的,因此直流电源可以全部供给IC芯片工作,对于交流部分的噪声而言,电容是一个低阻抗的通道,因此交流噪声会接地,从而保证了芯片的稳定工作。

      旁路电容对EMC的作用


       
      再来看退耦电容,实际上从电源芯片流向负载的电流并不是一个定值,当负载高速工作时,需要的电流比较大,当负载低速工作时,电流需求比较小。负载需要的电流发生变化时,电源芯片不能马上响应,此时负载两端的电压就会有变化,电容两端的电压与负载两端的电压是一致的,也同时发生了变化,相应充放电,满足负载对电流的要求,从而保证负载的电压不会有太大的变化,来保证负载的正常工作,如下图所示。退耦电容的存在确保电源芯片不会在负载工作状态发生变化时,产生瞬时的尖峰电流,冲击整个供电网络,可以有效的减小EMI。正确的使用去耦电容,是减小整板电磁干扰的一个主要手段。

      退耦电容对EMC的作用


        

      对于储能电容而言,他的作用主要体现在负载数目很多的时候。例如DDR之类的,有很多的数据、地址、命令信号,负载数目很多,很多负载一起切换工作状态,需要消耗的电流就很大,可能会引起电源和地平面上的电流波动,这种波动会导致电压下跌影响到其他元器件的正常工作,此时储能电容可以为电路提供储备能量,使电压和电流维持在稳定状态。

       

      不同的电容起到不同的作用,所以PCB板上的电容数量才那么多,而且种类、容值也那么多,主要是因为不同的作用需要不同的容值,不同的封装、不同的材料。

       

       


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