【導(dǎo)讀】之前我們?yōu)榇蠹医榻B了哪些系統(tǒng)依賴于穩(wěn)定的波形以及為什么需要隔直電容，本文將繼續(xù)為大家解讀隔直電容如何消除不必要的直流線路電平，并就樓氏電容（KPD）針對此類應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品和隔直解決方案作簡單介紹。
之前我們?yōu)榇蠹医榻B了哪些系統(tǒng)依賴于穩(wěn)定的波形以及為什么需要隔直電容，本文將繼續(xù)為大家解讀隔直電容如何消除不必要的直流線路電平，并就樓氏電容（KPD）針對此類應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品和隔直解決方案作簡單介紹。
隔直電容器如何消除不必要的直流線路電平？
電容器是一種無源電子元件，由兩塊被電介質(zhì)隔開的極板組成。通電時(shí)，兩極板會(huì)積聚各自的正負(fù)電荷，直到電容器與供電電壓達(dá)到平衡。見圖 1。
圖1. 電容器結(jié)構(gòu)圖示
資料來源: https://www.electronics-tutorials.ws
就隔直電容而言，該裝置與負(fù)載串聯(lián)。因它能對直流電壓起到開路作用不允許其通過電介質(zhì)，因此可對不需要的直流電壓起到隔離作用。在下圖 2 中，電容器C2在該分壓器設(shè)計(jì)中充當(dāng)隔直電容器，輸出波形為零伏左右。
線路上的任何波形都會(huì)產(chǎn)生電磁波，這些電磁波以與起始波相反的極性穿過介質(zhì)，因此，直流電壓會(huì)被隔離，而波形在容值適當(dāng)?shù)碾娙萜鞯淖饔孟?，?huì)按預(yù)期在零伏附近循環(huán)。
圖 2. 帶隔直電容C2的分壓器。
資料來源: https://www.electronicshub.org/bypass-capacitor-tutorial/
在通信領(lǐng)域，射頻信號(hào)可通過線路傳輸，這就需要用到隔直電容來確保電平正確地傳輸或接收。例如，在具有內(nèi)芯和外護(hù)套的同軸線路中，隔直電容既可單獨(dú)用作內(nèi)隔直或外隔直，也可同時(shí)起到內(nèi)、外隔直的作用。
如何選擇正確的隔直電容？
為了更好地理解電容器在隔直（也稱為交流耦合）應(yīng)用中的作用，以及如何選擇正確的隔直電容，讓我們來看一下RC高通濾波器是如何工作的。在圖 3A中，可以看到 RC 高通濾波器由一個(gè)串聯(lián)電容和一個(gè)并聯(lián)電阻組成。要找到該濾波器的 3dB 頻率截止點(diǎn)，可以使用圖 3C中的公式。當(dāng)我們在Bode圖（圖 3B）上繪制通過該濾波器的功率時(shí)，可以看到頻率在公式中得到的截止頻率處下降了3dB，而在低于截止頻率的頻率處進(jìn)一步下降，這向我們展示了不同的電容值是如何衰減低頻的。
圖 3. RC高通濾波器示例
實(shí)際上，上述公式假定的是理想條件。現(xiàn)實(shí)世界中的制造工藝會(huì)引入寄生電感，從而使公式變?yōu)榻浦?。但利用該公式，我們可以大概獲知使用什么樣的容值可使我們感興趣的頻率通過并對不需要的頻率加以隔離。任何電容都可用作隔直，但設(shè)計(jì)人員在選擇容值時(shí)，應(yīng)考慮他們希望通過的最低頻率。
樓氏電容（KPD）如何提供所需的電容器性能?
要為復(fù)雜的實(shí)際電子系統(tǒng)找到隔直電容器解決方案，就必須對電流有深入了解。下圖 4 顯示了在電動(dòng)汽車充電設(shè)備中使用的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的兩側(cè)各添加了一個(gè)隔直電容器系統(tǒng)。我們的工程團(tuán)隊(duì)采用先進(jìn)的建模工具來實(shí)現(xiàn)這一解決方案，從而確保高質(zhì)量的快速充電水平。
圖 4. DC-DC轉(zhuǎn)換器旁路電容器配置
資料來源：美國國家科學(xué)院 [https://www.ti.com/tool/TIDA-010054]
樓氏電容（KPD）專業(yè)制造的多層陶瓷電容器 (MLCC) 可提供各類隔直解決方案，滿足您的設(shè)計(jì)需求。我們提供具有超低等效串聯(lián)電阻 (ESR) 和等效串聯(lián)電感 (ESL) 的表貼式產(chǎn)品。同時(shí)我們嚴(yán)格的測試流程可確保產(chǎn)品符合各項(xiàng)監(jiān)管規(guī)范，如AEC-Q200。我們的工程師可幫助您找到適合您應(yīng)用的電容器。
無論您設(shè)計(jì)的是頻率從赫茲到千赫茲的通信、功率和信號(hào)放大系統(tǒng)，還是超靈敏傳感器，我們都能提供適用的多層陶瓷電容器 (MLCC)來消除設(shè)計(jì)中不必要的直流電平。當(dāng)您遇到標(biāo)準(zhǔn)元件無法解決的復(fù)雜難題時(shí)，我們的工程師還能協(xié)助您設(shè)計(jì)出最佳解決方案。
(本文轉(zhuǎn)載自：Knowles樓氏電容微信公眾號(hào))
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