MLCC電容、鋁電解電容、電感、磁珠的阻抗曲線(xiàn)

1.MLCC

電容選取常用的220uF，47uF，100nF，10nF來(lái)比較，型號(hào)選取具有隨機(jī)性，具體選型請(qǐng)參考廠商推薦。

220uF

（GRM31CC80E227ME11）

47uF

(GRM21BR60J476ME01)

100nF

(GCM21BR72A104KA37)

10nF

(GRM033R71C103KE14)

小信號(hào)分析模型搭建如下：

我們來(lái)看看4個(gè)電容并聯(lián)的情況，小信號(hào)分析模型搭建如下：

2.鋁電解電容

由于通用鋁電解電容（Al2O3）的ESR，手冊(cè)是不會(huì)給出的，鋁電解電容器的ESR由三部分組成，(i)氧化鋁薄膜的介電損耗，(ii)電解液浸漬間隔紙的電阻，(iii)電極箔金屬部件、導(dǎo)片等的歐姆電阻。至于(i)介電損耗，它是由氧化膜極化響應(yīng)的延遲引起的。手冊(cè)通常給出120Hz的介電損耗，由于由介電損耗引起的電阻分量與電抗Xc成正比(比例系數(shù)對(duì)應(yīng)于氧化膜的loss tan)，因此該電阻與頻率倒數(shù)成正比。

因此，在較低的頻率范圍內(nèi)，介電損耗分量在ESR值中占主導(dǎo)地位，這對(duì)額定紋波電流(指定為100Hz/120Hz)和商用電源的耗散計(jì)算非常重要。

鋁電解等效電路原理圖:

C：理想電容 R：等效串聯(lián)電阻（ESR） L：等效串聯(lián)電感

雖然對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品鋁電解ESR不給出，但是對(duì)于鋁電解高分子電容會(huì)給出100KHz的ESR，不過(guò)我在下載了尼吉康的SPICE模型后發(fā)現(xiàn)，高分子的電解電容低頻ESR仍然很大，對(duì)于DCDC開(kāi)關(guān)頻率從100KHz~10MHz應(yīng)用是沒(méi)有問(wèn)題的。

小信號(hào)分析模型搭建如下：

3.電感

18nH（LQG15HH18NG02）

小信號(hào)分析模型搭建如下：

4. 磁珠

對(duì)于磁珠的理解，我都是建立在參考電路上面的，從阻抗曲線(xiàn)來(lái)看，確實(shí)低頻阻抗低，高頻阻抗比較高，對(duì)高頻抑制作用較大。

舉例來(lái)說(shuō)，如果選擇TDK的磁珠，首先看用途，如果是信號(hào)線(xiàn)用，就選下表型號(hào)：

如果是電源線(xiàn)用，就選下面型號(hào)：

如果都定下來(lái)了，就選擇具體的使用頻段，溫度范圍，對(duì)應(yīng)100MHz的阻抗是否能滿(mǎn)足就行，反正作為EMC抑制器件，不光靠一個(gè)磁珠就能解決問(wèn)題的，把每個(gè)模塊的輻射/抗擾做到盡量好就可以了。

示例：MPZ1005S100CTD25

小信號(hào)分析模型搭建如下：

最后，附上LTspice導(dǎo)入模型的示例，方便大家使用。

以電感18nH（LQG15HH18NG02）為例，

首先進(jìn)入Murata官網(wǎng)打開(kāi)Simsurfing工具。

進(jìn)入后點(diǎn)擊高頻用電感器，電容選擇多層陶瓷電容器。

第一步找到對(duì)應(yīng)18nH（LQG15HH18NG02），第二步下載Spice模型；

打開(kāi)LTspice，打開(kāi)剛剛下載的Spice模型文件。

在元器件名稱(chēng)上面右擊，并生成元器件

點(diǎn)擊“是”，會(huì)成功生成2端口元器件，保存后即可調(diào)用；

最后，如何調(diào)用按如下步驟操作，4是最終的結(jié)果。

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審核編輯黃宇