中文名 | 退耦 | 目 的 | 防止前后电路网络电流大小变化 |
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意 义 | 电流冲击对网络的工作产生影响 | 作 用 | 消除电路网络之间的寄生耦合 |
退耦滤波电容的取值通常为47~200μF,退耦压差越大时,电容的取值应越大。所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差。
如下图1为典型的RC退耦电路,R起到降压作用:
原因很简单,因为在高频情况下工作的电解电容与小容量电容相比,无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别(由于电解电容的接触电阻和等效电感的影响,当工作频高于谐振频率时,电解电容相当于一个电感线圈,不再起电容作用)。在不少典型电路,如电源退耦电路,自动增益控制电路及各种误差控制电路中,均采用了大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构,这样大容量电解电容肩负着低频交变信号的退耦,滤波,平滑之作用;而小容量电容则以自身固有之优势,消除电路网络中的中,高频寄生耦合。在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。 大家看到图中,在一个大容量的电解电容C1旁边又并联了一个容量很小的无极性电容C2
还有些电路存在一些设置直流工作点的电阻,为消除其对于交流信号的耦合或反馈作用就需要在其上并联适当的电容来减少对交流信号的阻抗。这些电容均起到退耦作用称之为退耦电容。
所谓退耦换言之,退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。
从直导线和螺线管的电感公式,推导出直导线与空心和磁芯线圈之间的电感等效公式,根据这些公式可以确定退耦线圈的各项参数。结合国家相关规范,举例计算了几种常用导线的等效退耦线圈的参数,分析了电涌保护器之间退耦装置的作用和选用原则。讨论了两种常见雷电脉冲波形对电感的影响,结果表明:首次雷击波形由于波头陡度较大,电流增大会引起线圈的电感量减小;而长时间雷击波形近似于阶跃波,电流可以认为是恒定的,电流对线圈电感量的影响可以忽略。
针对实际工作中限压型SPD(电涌保护器)能量配合失效导致被保护设备经常损坏的问题。根据铁氧磁体材料μr(相对磁导率)的变化特点,通过大量的实验数据分析得出,线绕磁环的电感量为8μH时,当冲击电流大于5 kA即出现磁饱和现象,使能量配合失效;线绕磁环的电感量为40μH时与5 m导线退耦效果基本相同,继续增大电感值对两级分流比和残压影响不大。
退耦,既防止前后电路网络电流大小变化时,在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。换言之,退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。退耦滤波电容的取值通常为47~200μF,退耦压差越大时,电容的取值应越大。所谓退耦压差指前后电路网络工作电压之差 。
退耦器串联安装于额定电压500V及以下的低压供电系统中,用于增加导线感抗,弥补导线长度不足,协调不同规格防雷器之间的配合问题。
典型应用在B级和C级的防雷器都安装在一个配电箱中的场合。当电压开关型防雷器至限压型防雷器之间的线路长度小于10m,或限压型防雷器之间的线路长度小于5m时,在两级防雷器之间应加装退耦器。
由于退耦器是串联在线路中应根据线路的负载电流选择相应的退耦器。
退耦是指对电源采取进一步的滤波措施,去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。 退耦有三个目的:
1.将电源中的高频纹波去除,将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断;
2.大信号工作时,电路对电源需求加大,引起电源波动,通过退耦降低大信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响;
3.形成悬浮地或是悬浮电源,在复杂的系统中完成各部分地线或是电源的协调匹有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。 去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。