元件中的共振是電子設(shè)計(jì)人員在高頻(例如EMI/EMC)中工作時(shí)的一個(gè)眾所周知的話題。不要忘記用阻抗分析儀測試你的部件，特別是當(dāng)它們是自定義的磁性元件時(shí)。
在高頻工作的設(shè)計(jì)師知道，元件的阻抗作為頻率的函數(shù)是不理想的。在設(shè)計(jì)高頻電路時(shí)，這一點(diǎn)至關(guān)重要，例如在RF無線系統(tǒng)或EMI/EMC設(shè)計(jì)中。
首先，在學(xué)習(xí)電路理論基礎(chǔ)的時(shí)候，你需要處理電容、電感、電阻等。然后，當(dāng)你試圖建立你的電路時(shí)，你用電容器、電感器、電阻器等取代那些理想的元件。
如果實(shí)際元件與理想元件等效，電路就會(huì)像理論上期望的那樣工作。但是，如果組件行為不理想，您可以獲得意想不到的結(jié)果，并且需要為其找到一個(gè)更復(fù)雜的模型。
在圖1中，您可以看到電容器和電感阻抗的典型圖(測量)。實(shí)際電容器的響應(yīng)不是理想的(圖1，左)，在自諧振頻率srf=1.18mhz(相位0)時(shí)，電容器開關(guān)由理想的電容響應(yīng)(1/ω(C)對(duì)歸納反應(yīng)(ω(L)因?yàn)槌煞种械募纳铩?br />
實(shí)際電感的響應(yīng)并不理想(圖1，右)，當(dāng)自諧振頻率srf=1.87MHz(相位0)時(shí)，電感從理想的電感響應(yīng)開關(guān)(ω(L)容性響應(yīng)(1/ω(C)因?yàn)槌煞种械募纳铩?br />
這是因?yàn)椋谠O(shè)計(jì)RF/EMI電路(濾波器、解耦網(wǎng)絡(luò)等)時(shí)我們考慮典型的串聯(lián)和并聯(lián)等效諧振電路(圖2)。
并聯(lián)等效諧振電路
一個(gè)非常有趣的例子是在許多有鐵芯的電感中，例如在堆芯和多電線電纜的電力電子電路中(圖3)：變壓器、功率因數(shù)校正電路、EMC濾波器等。
這些電感在頻率上的阻抗響應(yīng)提供了幾個(gè)共振，如圖4所示。請(qǐng)注意，該組件提供了幾個(gè)共振頻率(不僅僅是一個(gè))。
對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，很難對(duì)元件進(jìn)行建模，因?yàn)樾枰獛讉€(gè)串聯(lián)和并行諧振電路來再現(xiàn)這種行為(一個(gè)真正的復(fù)雜模型)。有些設(shè)計(jì)者使用s參數(shù)對(duì)元件進(jìn)行建模，但要注意以非線性作為飽和.為什么這些共鳴是危險(xiǎn)的？
因?yàn)閷?duì)emi/emc來說，電感器在系列(低通濾波器、PFC電感等)。這個(gè)想法是提供低阻抗在低頻和高阻抗在高頻。
但是，如果你認(rèn)為在標(biāo)記2，4和6的共振，在這些頻率，組件提供低阻抗(“短路”)，所以你會(huì)發(fā)現(xiàn)在這些頻率的排放增加。在我們的示例中，10.9MHz、31.4MHz和61.2MHz
如果你不測量你的電感在你的阻抗分析儀的響應(yīng)，這將很難理解為什么排放是特別壞在這些頻率。
這種情況可以通過幾種方法來解決，例如改變電感，更換那些頻率上的損耗(諧振將是低Q)，修改繞組策略等。
我最后的建議是：用堆疊的磁芯測試你的電感，以比較它們的諧振頻率。有時(shí)你會(huì)對(duì)這種比較感到驚訝。