1.MLCC
電容選取常用的220uF,47uF,100nF,10nF來比較,型號(hào)選取具有隨機(jī)性,具體選型請參考廠商推薦。
220uF
(GRM31CC80E227ME11)
47uF
(GRM21BR60J476ME01)
100nF
(GCM21BR72A104KA37)
10nF
(GRM033R71C103KE14)
小信號(hào)分析模型搭建如下:
我們來看看4個(gè)電容并聯(lián)的情況,小信號(hào)分析模型搭建如下:
2.鋁電解電容
由于通用鋁電解電容(Al2O3)的ESR,手冊是不會(huì)給出的,鋁電解電容器的ESR由三部分組成,(i)氧化鋁薄膜的介電損耗,(ii)電解液浸漬間隔紙的電阻,(iii)電極箔金屬部件、導(dǎo)片等的歐姆電阻。至于(i)介電損耗,它是由氧化膜極化響應(yīng)的延遲引起的。手冊通常給出120Hz的介電損耗,由于由介電損耗引起的電阻分量與電抗Xc成正比(比例系數(shù)對應(yīng)于氧化膜的loss tan),因此該電阻與頻率倒數(shù)成正比。
因此,在較低的頻率范圍內(nèi),介電損耗分量在ESR值中占主導(dǎo)地位,這對額定紋波電流(指定為100Hz/120Hz)和商用電源的耗散計(jì)算非常重要。
鋁電解等效電路原理圖:
C:理想電容 R:等效串聯(lián)電阻(ESR) L:等效串聯(lián)電感
雖然對于標(biāo)準(zhǔn)品鋁電解ESR不給出,但是對于鋁電解高分子電容會(huì)給出100KHz的ESR,不過我在下載了尼吉康的SPICE模型后發(fā)現(xiàn),高分子的電解電容低頻ESR仍然很大,對于DCDC開關(guān)頻率從100KHz~10MHz應(yīng)用是沒有問題的。
小信號(hào)分析模型搭建如下:
3.電感
18nH(LQG15HH18NG02)
小信號(hào)分析模型搭建如下:
4. 磁珠
對于磁珠的理解,我都是建立在參考電路上面的,從阻抗曲線來看,確實(shí)低頻阻抗低,高頻阻抗比較高,對高頻抑制作用較大。
舉例來說,如果選擇TDK的磁珠,首先看用途,如果是信號(hào)線用,就選下表型號(hào):
如果是電源線用,就選下面型號(hào):
如果都定下來了,就選擇具體的使用頻段,溫度范圍,對應(yīng)100MHz的阻抗是否能滿足就行,反正作為EMC抑制器件,不光靠一個(gè)磁珠就能解決問題的,把每個(gè)模塊的輻射/抗擾做到盡量好就可以了。
示例:MPZ1005S100CTD25
小信號(hào)分析模型搭建如下:
最后,附上LTspice導(dǎo)入模型的示例,方便大家使用。
以電感18nH(LQG15HH18NG02)為例,
首先進(jìn)入Murata官網(wǎng)打開Simsurfing工具。
進(jìn)入后點(diǎn)擊高頻用電感器,電容選擇多層陶瓷電容器。
第一步找到對應(yīng)18nH(LQG15HH18NG02),第二步下載Spice模型;
打開LTspice,打開剛剛下載的Spice模型文件。
在元器件名稱上面右擊,并生成元器件
點(diǎn)擊“是”,會(huì)成功生成2端口元器件,保存后即可調(diào)用;
最后,如何調(diào)用按如下步驟操作,4是最終的結(jié)果。
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