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什么是三端子电容

前言:

在之前的文章中,我们介绍了电容器的相关知识,我们知道小电容器非常精致。让我们回顾一下上述电容器的关键参数:ESR和ESL,由于寄生电感的存在,寄生电阻和寄生电感导致高频信号IL(插入损耗)大,严重影响电容器的高频滤波效果,因此开发了三端子电容器,比普通电容器更接近理想电容器,寄生电感较小,在高频范围内阻抗较普通电容较低,在高频域滤波效果较好。

图1-1电平等效模型

图1-2三端子电容符号

在介绍三端子电容器之前,为了更好地了解片状三端子电容器,我们首先介绍引线型三端子电容器:

图1-3 三端子电容等效电路

如上图所示,在单板电介质两端涂上电极,在电极两端安装导线端构成导线陶瓷电容器。由于端子上残留的电感,当用作旁路时,会与地面产生电感。

图1-4理想电容与实际电容的插损比较

上图是使用电容器作为旁路电容器时的插入损耗。如图所示,干扰越低,干扰越小。由于电容器的阻抗随频率的增加而减小,插入损耗也应如图1-4的虚线所示。

但实际上,电容器在实际使用中有残留的电感,因为电感阻碍了高频,从而降低了滤波效果。因此,实际插入损耗特性应为V型,如1-4所示。

为了解决上述问题,我们改进了二端子电容器,如下图所示:

图1-5引线型三端子电容器

如上图所示,在一侧引入两个导线端子,将两个导线连接到电源和信号线的输入和输出,并将相反的一侧接地。这样,两条导线的寄生电感就不会进入地面,这可以大大降低接地电感。

此外,由于两个引线侧的引线电感与T型滤波器的电感相似,可以减少干扰。

二、片状三端子电容

在了解了引线型三端子电容器的发展来源和优势后,我们将三端子电容器转移到表面,因为最常用的应用场景是片状多层陶瓷电容器。

图1-6片状多层陶瓷电容器

如图1-6所示,片状多层陶瓷电容器的结构表现为:内部电极与两侧外部电极连接的电介质薄片交错分层。由于它是片状结构,没有导线,这部分没有残留的电感,但内部有微量电感,因此高频率下降会导致性能下降。

与引线型三端子电容器一样,表面贴装电容器也可以通过改变电极结构来提高高频性能。

图1-7片状三端子电容结构图

如上图所示,在电容器两端接地,夹住电介质,使贯通电极与接地电极交互,形成类似穿心电容器的结构。

接地端连接距离相对较短,因此该部分的电感也相对较小,由于接地端连接两端,电感也会减少一半。

三、片状三端子电容器实际上是四端的

片状三端子电容器虽然叫三端,但实际上是四端结构。这是因为虽然设计可以减少接地端的电感,但在电气特性上,无论哪个端子都有相同的电位,而引线型三端子电容器原本是三端子电容器。因此,贴片后仍称为三端。

四、安装片状三端子电容器的方法

片状三端子电容器具有贯通端子和接地端子,因此与普通电容器相比,安装方式差异很大。

图1-8 安装三端子电容器的方法

如图1-8所示,安装片状三端子电容时,应切断信号或电源模式,并将接地端子连接到接地端子。

为了保持阻抗处于较低水平,必须尽量直接连接接地端子GND平面上。

标签: 3型的电容器贴片穿心滤波电容器

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