多層陶瓷電容的應用

消除干擾

　　EMC MLCC(電磁兼容片式多層陶瓷電容)為設備和I/O端口的供電線和數(shù)據(jù)線提供電磁干擾抑制方案。視乎于應用的不同，電磁兼容電容器能帶來數(shù)種好處。因為只有干擾電流而非有用的電流流經這類電容，所以在工作電流較大的電路中可以使用容值相對較小的電容。特別是片式多層陶瓷電容，如用于電磁干擾的抑制，尺寸可以做到1206，0805甚至更小。此外，根據(jù)不同應用，多達四個電容器可以集成到一個稱為陣列的元件中。片式多層陶瓷電容在電磁兼容應用中所表現(xiàn)出的高性價比和可靠性，主要歸功于其低串聯(lián)等效電阻，低串聯(lián)等效電感以及低電感值——這些數(shù)值可以通過適當?shù)脑O計進一步降低。

消除寄生電感

　　雖然常規(guī)的片式多層陶瓷電容的寄生電感比較低，然而，和電容串聯(lián)在一起工作時，隨著工作頻率的不斷增高，寄生電感會阻礙干擾信號的對地放電。寄生電感是電容充放電過程中流經電容內部電極的電流所產生的磁場引致的。在電容充電的過程中，從一個電極流出的電流和流入另一個電極的電流方向是一致的。因此兩個電極產生的磁場的方向也一致。這些磁場疊加在一起就構成了電容寄生電感的主要部分。

圖1：寄生電感的產生和抑制
  
　
（普通電容充電過程中產生的磁場方向是一致的）  

　
（EMC MLCC產生的磁場相互抵消）

　　愛普科斯(EPCOS) 的EMC單，雙和四電容MLCC基本消除了不受歡迎的寄生電感。這歸功于其特殊的設計：和普通電容有兩個端子不同，單電容MLCC每邊各一個端子，共有四個端子。相對的兩個端子各由內部電極連接在一起。每一對端子的電壓相同，并且與相應的連接點或地相連。

　
圖2：EMC電容內部結構
 
（內部電極連接到電容相對的兩個邊）

　　當電容充電時，電子同時從電容相對的邊流向相連的電極。因為電流從電容的相對的邊流入，方向相反，所以產生的磁場基本上相互抵消了。同樣，在另一個電極上，電流從電容相對的邊流出，產生的磁場也基本上相互抵消了。

　　由于寄生電感基本上全部抵消，EMC電容的衰減特性在千兆赫茲時仍非常好。

　
圖3：衰減對比
 
（特殊EMC電容具有更好的衰減特性）

特別之處：兩個相匹配的電容值

　
圖4：匹配
 
（用于數(shù)據(jù)線信號的EMC電容，它們的容值必須一致）

　　在數(shù)據(jù)線應用中，對電容的容值有一個重要的額外要求：為了避免產生信號相移，兩條相關的數(shù)據(jù)線必須用電容值完全一致的電容來進行衰減。普通精度的電容是無法滿足這一點的。通常，相對偏差非常小的MLCC無法直接生產出來，必須經過篩選步驟。為此，特別用于數(shù)據(jù)線電磁干擾抑制的EMC雙電容MLCC是配對生產的。雖然此兩個電容的容值會有個絕對偏差值，但是它們之間相對的容值偏差非常小，小于1%，可以滿足上面提及的數(shù)據(jù)線衰減的額外要求。這種電容值匹配是通過設計實現(xiàn)的，因此不需要進行篩選，這也降低了成品率的風險。