多個電容諧振頻率的計算-tft每日頭條

多個電容諧振頻率的計算

生活更新时间:2024-07-23 01:20:04

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）1

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）2

一前言

電容是構成電路的基本器件之一，也是解決電磁兼容問題最有效、最經典的手段，但是很多時候也是造成電磁兼容問題的根源。為了使電容成為解決問題的有效手段，避免成為造成問題的原因，我們需要了解電容實際應用的一些特性。本篇我們學習電容重要特性之一的自諧振頻率。

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）3

二電容等效電路

對于交流信号來說（特别是頻率越高的時候），電容由于寄生參數（結構、引線、布線等）的原因，不可能是一個理想的電容特性。電容在實際應用時的等效電路如下圖，是等效電阻ESR、等效電感ESL、電容C是串聯在一起，這是一個典型的RLC串聯諧振電路。

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）4

下圖為RLC串聯諧振電路的頻率響應曲線，fs是電容的時間自諧振頻率，是由下面的公式計算的：

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）5

根據頻響曲線可以看到，在直流或低頻時，電容的自諧振頻率,對電容特性本身的影響不大。但是當工作頻率接近自諧振頻率時，容抗會越來越小，即電容性越來越小（失去電容作用），漸漸地成為一個單純的電阻（當工作頻率在自諧振頻率時）。當工作頻率超過自諧振頻率時，此時電容器相當于一個電感，也失去了電容作用。當電容不再是一個“電容”，這對于電容電路來說就失去了它本身的作用。所以對于自諧振頻率來說，需要理解其對于電容本身的影響，這樣才能避免在實際應用中“失誤”。

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）6

根據自諧振頻率計算公式，當電容量一定的情況下，等效電感ESL是很重要的因素。等效電感ESL過大會降低自諧振頻率，也就是在特定的頻率下，電容的作用會大大減小。

所以很多時候電容沒有起到應有的作用。以及在某些情況下，電容串聯使用（由于走線長，ESL增大），增大的ESL還會與其他電路産生諧振，出現不必要的幹擾。在實際應用的時候，經常看到，當電路中一定需要一個大容量的電容的時候，通常會用幾個小一點的電容并聯。因為，這樣會使總寄生電感減小。

多個電容諧振頻率的計算（學習筆記之電容自諧振頻率）7

三結語

為了在實際應用中讓電容發揮該有的作用，一方面我們需要控制ESL，比如引線和走線長度、避免串聯使用情況和使用更小ESL電容器。另一方面，當工作頻率較高，而電路又需要較大電容時，可以将多個小電容并聯。并聯後的總ESL會減小，從而拓寬應用頻率範圍。

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