<span style='color:red'>寄生电感</span>产生的原因是什么？有什么影响
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寄生电感产生的原因是什么？有什么影响

　　在电路设计和应用中，寄生电感是一种常见且重要的现象。寄生电感指的是未经意设计或构造而在电路中出现的电感。本文将深入探讨寄生电感产生的原因以及其对电路性能造成的影响。　　1. 寄生电感的产生原因　　1.1 布线导线长度：　　在电路布线设计中，导线的长度会影响电感的大小。较长的导线长度会增加电感值，从而引入寄生电感。当导线长度相对较长时，信号传输过程中就会产生更多的磁场耦合，导致电感增大。　　1.2 环形回路：　　在电路板或导线布局中形成环形回路时，电流通过回路时会形成磁场，从而产生寄生电感。这种情况下，电流路径的环形结构会促使电感值增大。　　1.3 元件之间的距离：　　元件之间较远的距离也会导致电感的增加。当两个元件之间的距离增大时，由于电流需要沿着较长的路径流动，就会产生更多的磁场耦合，进而导致寄生电感的产生。　　1.4 层间、层内耦合：　　在多层印刷电路板或多层绕组的电感器件中，层间和层内的电流路径会引起互相耦合，从而产生寄生电感。　　2. 寄生电感的影响　　2.1 信号失真：　　寄生电感会导致信号传输过程中发生波形失真，影响信号质量和准确性。特别是在高频电路中，寄生电感会对信号的频率响应和幅度产生显著影响。　　2.2 电磁干扰：　　寄生电感会导致电磁场耦合，从而引入电磁干扰到电路中。这可能导致系统性能下降、干扰信号传输和引起其他不良效应。　　2.3 功耗增加：　　寄生电感的存在会引入额外的功耗，因为电感会储存电能并释放。这种功耗增加会导致系统效率降低，并可能对整个系统的稳定性产生负面影响。　　2.4 瞬态响应不稳定：　　寄生电感会影响电路的瞬态响应特性，例如在电源模块中，寄生电感会导致输出电压的瞬态响应不稳定，影响系统的调节性能和稳定性。　　3. 减少寄生电感的方法　　3.1 合理布线设计：通过合理设计电路布线，尽量缩短导线长度并避免形成环形回路，可以减少寄生电感的产生。　　3.2 使用适当的层间隔绝缘：在多层印刷电路板设计中，采用适当的层间隔绝缘和层间铺铜等措施，可以减少层间和层内耦合导致的寄生电感。　　3.3 选择合适的元件排布方式：通过合理选择元件的位置和距离，避免元件之间过大的距离，可以减少寄生电感的影响。　　3.4 使用屏蔽罩和隔离结构：在高频电路设计中，使用屏蔽罩和隔离结构可以有效地减少电磁干扰和寄生电感对系统性能的影响。　　3.5 优化电路结构：根据实际情况，对电路结构进行优化设计，如选择低电感元件、采用补偿电路、增加消耗性元器件等方法，可以有助于减少寄生电感的影响。
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发布时间：2025-04-10 17:24 阅读量：1252 继续阅读>>
村田电子：去<span style='color:red'>寄生电感</span>降噪元件(LCT)，为什么能够降低在电容器内部的ESL和在基板内产生的ESL？
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村田电子：去寄生电感降噪元件(LCT)，为什么能够降低在电容器内部的ESL和在基板内产生的ESL？

　　去寄生电感降噪元件(LCT)是通过一起使用去耦电容器，可降低在电容器内部的ESL和在基板内产生的ESL，大幅遏制高频带噪音的元件。对DC-DC转换器等引起的电源线上的数MHz～1GHz的高次谐波噪音，具有出众的遏制效果。　　去寄生电感降噪元件(LCT)　　去寄生电感降噪元件(LCT)是通过一起使用去耦电容器，可降低在电容器内部的ESL和在基板内产生的ESL，大幅遏制高频带噪音的元件。对DC-DC转换器等引起的电源线上的数MHz～1GHz的高次谐波噪音，具有出众的遏制效果。　　产品概要　　去寄生电感降噪元件(LCT)通过利用变压器技术，降低连接在LCT上的去耦电容器内部的ESL和在MLCC(多层陶瓷电容器)的从GND一侧端子至GND层的基板(通孔等)产生的ESL。从而很好地发挥MLCC具有的消除噪音性能，大幅遏制高频带噪音。　　图1是10uF的MLCC单件(黒线)和将MLCC与LCT连接时(红线)的插入损耗特性比较。　　图1 LCT的消除噪音效果　　通过连接LCT，在比MLCC的自振频率高的频带插入损耗变大。从而对由DC-DC转换器等引起的电源线上的数MHz～1GHz的高次谐波噪音，具有出众的遏制效果。　　降低ESL的原理　　去寄生电感降噪元件(LCT)在元件内部内置两个线圈。通过使这两个线圈靠得很近，成为相结合的变压器构造，从而在两个线圈的中间部分产生负互感(−M)。利用村田制作所的陶瓷多层技术，这负互感实现了高精度的稳定的M值。　　图2 等效电路　　另外，零件外壳使用非磁性体(电介质材料)，所以没有直流叠加特性，能对电流变化采取稳定的静噪措施。　　图3 内部构造示意图和外观图片　　去耦电容器让电源噪音流向GND，降低噪音。可是在电容器内部有ESL(L3)。另外，在电容器至GND层之间也因通孔等而产生ESL(L4)。这些ESL降低了将噪音流向GND的性能。　　LCT可以通过负互感(−M)来抵消这些ESL。L3+L4的值变为等于M值后，ESL被完全抵消，可以获得理想的电容器性能，让噪音有效流向GND层。　　图4 LCT的降噪原理　　LCT的主要优点　　去寄生电感降噪元件(LCT)最大的优点是能以少量元件采取静噪措施(节省空间和削减成本)。　　因为去寄生电感降噪元件(LCT)能改进去耦电容器的消除噪音性能，所以能以较少的MLCC采取静噪措施。另外，还可以削减用于降低高次谐波噪音的小容量MLCC等。　　图5是通过增加LCT来削减MLCC的电路示例。在这个电路中，即使削减10个MLCC后，噪音电平也比初期电路小。如是降圧转换器(Buck converter)，则可用LCT有效消除漏至输入电源线的开关噪音。　　图5 通过增加LCT来削减MLCC的电路示例　　图6是图5电路示例的传导噪音比较结果。　　图6 初期电路和装入LCT后的噪音比较　　从图可知增加LCT后，即使削减10个MLCC也能降噪。尤其是在包括FM无线电频带的20至108MHz的频率，效果很大。　　图7是用于行车记录仪的采用示例。类似方案也可实际应用于电子后视镜、行车记录仪、玩具。　　图7 通过采用LCT，大幅削减了MLCC，降低了噪音。　　主要用途　　去寄生电感降噪元件(LCT)可用于受困于电源噪音的下列产品：　　民生设备：照相机、游戏机、玩具、Digital Audio、Wi-Fi路由器、笔记本电脑;　　产业设备：伺服放大器、相机传感器、控制板(CPU电源线)、基站、服务器、光传输装置;　　车用设备：村田现在正在开发用于大电流的LCT和车载级LCT[用途详情请咨询AMEYA360]。
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发布时间：2024-05-30 11:11 阅读量：854 继续阅读>>
村田电子去<span style='color:red'>寄生电感</span>降噪元件(LCT)特点和规格
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村田电子去寄生电感降噪元件(LCT)特点和规格

　　株式会社村田制作所(以下简称“村田”)开发了行业首款(1)利用负互感(2)、能对从数MHz到1GHz的谐波(3)范围内电源噪声进行抑制的去寄生电感降噪元件“LXLC21系列”(以下简称“本产品”)。只需将1件本产品连接至电源电路中的电容器，即可消除与本产品连接的电容器的ESL(4)，并提高电容器的噪声消除性能。由此用比以前更少数量的电容器就可以抑制噪声，从而助力实现电子设备的小型化和高功能化。LXLC21系列已经开始量产，并可提供样品。　　近年来，随着电子设备的小型化和高功能化，电路板电路的高密度化和IC的使用数量也不断增加。但是，由此导致IC产生的开关电源(5)噪声通过电缆和电路板布线传播，或者作为不必要的电磁波发射到空气中，这可能会导致周围电子设备发生误动作或功能下降。为了实现安全、放心、舒适的电子设备使用环境，需要针对开关电源采取噪声对策。　　常见的电源噪声对策是在电源噪声的传播路径——电源线和GND之间配置电容器，从而将噪声释放到GND。该对策方法的噪声消除性能随着所使用的电容器的阻抗降低而提高。但是，在谐波区域，电容器内部有作为电感器工作的寄生分量 (被称为ESL)，它会导致阻抗增加，所以会降低噪声消除性能。因此，在要求高可靠性的设备中，为了提高谐波区域的噪声消除效果，通过将多个电容器并联连接来降低阻抗。然而，这需要提供能并联连接多个电容器的空间，这困扰着电子设备实现进一步的小型化。　　为此，村田通过特有的元件设计技术和陶瓷多层技术，利用行业首款负互感产品，开发了让电容器内部寄生电感与电路板内产生的寄生电感互相抵消的电源噪声抑制元件。通过连接1件本产品，实现用更少数量的电容器降低噪声，帮助节省整体空间。　　今后，村田将继续致力于开发满足市场需求的电源噪声抑制元件，为电子设备的小型化和高功能化做贡献。　　主要特长　　利用行业首款负互感产品的电源电路用噪声抑制产品：　　利用变压器技术产生负互感，抵消噪声抑制电容器以及电源线与GND之间的布线中的寄生电感分量。由此使在数MHz至1GHz的谐波区域内抑制电源噪声成为可能。　　为节省空间做贡献：　　通过减少元件数量，为节省空间和提高可靠性做贡献。　　实现稳定的电源噪声消除性能：　　由于它是非磁性体，因此没有直流叠加特性(6)，可以针对电流变化稳定地消除噪声。　　主要规格　　主要用途　　用于以下用途的电源电路：　　基站、FA系统相关等工业设备　　信息娱乐等车载设备　　数字家电、PC等消费设备　　医疗设备　　产品详情，请点击此处：LXLC21系列。　　注释　　1.本公司调查结果。截至2024年5月13日。　　2.互感：是指相邻放置的2个磁耦合电感器的一侧由于电流变化而在另一侧产生的感应电动势变化。当2个磁耦合电感器串联时，将会产生与连接部分等效的电感，这称为互感。　　3.谐波：频率为基波(频率与信号本身频率相同)的整数倍的信号(通常是噪声)。　　4.ESL(Equivalent Series L)：等效串联电感。随着ESL的增加，谐波区域的阻抗也会升高。　　5.开关电源：指使用半导体通过间歇接通电流进行电压转换的电路。　　6.直流叠加特性：施加直流电流时，电感值通常会因磁芯的磁饱和而减小。这种特性称为直流叠加特性。　　7.AEC-Q200：Automobile Electronics Council(汽车电子委员会)规定的无源元件(电容器、电感器等)行业标准。
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发布时间：2024-05-29 13:16 阅读量：943 继续阅读>>

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