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？

Release time：2024-05-30
author：AMEYA360
source：村田电子
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　　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。

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)

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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。

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？

　　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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