【導(dǎo)讀】穿心電容是電容的一種，它是三端電容，作用是消除高頻。不像普通的三端電容，穿心電容它是直接安裝在金屬面板上，這樣一來(lái)接地電感更小，對(duì)于引線(xiàn)電感的影響幾乎可以忽略不計(jì)，因此，穿心電容有很好的濾波作用，對(duì)于電磁干擾抑制效果也就越好，特別是對(duì)于工作頻率高的電子設(shè)備。
一、穿心電容
穿心電容是電容的一種，它是三端電容，作用是消除高頻。不像普通的三端電容，穿心電容它是直接安裝在金屬面板上，這樣一來(lái)接地電感更小，對(duì)于引線(xiàn)電感的影響幾乎可以忽略不計(jì)，因此，穿心電容有很好的濾波作用，對(duì)于電磁干擾抑制效果也就越好，特別是對(duì)于工作頻率高的電子設(shè)備。
二、什么是濾波?
我們都知道:電壓或電流的頻率越高，越容易產(chǎn)生輻射，除了改電路板、增加必要的磁環(huán)，其實(shí)還有濾波器，很多時(shí)候，減少輻射帶來(lái)干擾有時(shí)候會(huì)加相應(yīng)的濾波器，這樣對(duì)于高頻干擾信號(hào)就能起到很大的衰減作用。對(duì)于普通干擾濾波器的有效濾波頻率范圍為數(shù)kHz到數(shù)十MHz，而射頻干擾濾波器的有效濾波頻率范圍從數(shù)kHz到GHz以上。
由于普通的電容不是理想電容，不能有效地濾除高頻噪聲，這是由于:①電容引線(xiàn)電感造成電容諧振，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用;②導(dǎo)線(xiàn)之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合，降低了濾波效果。
三、穿心電容如何濾波?
而用穿心電容作為旁路電容可以使高頻濾波效果很好，穿心電容具有非常小的寄生電感，旁路阻抗非常小，并且由于采用隔離安裝方式，消除了輸入輸出端之間的高頻耦合。穿心電容可以構(gòu)成各種適用于高頻場(chǎng)合的射頻濾波器，我們也稱(chēng)為"饋通濾波器"。管式穿心電容由于具有同軸性，即使在10GHz頻率下，也不會(huì)產(chǎn)生明顯的自諧振現(xiàn)象。
穿心電容的介質(zhì)為陶瓷介質(zhì)，而陶瓷電容的容量會(huì)隨環(huán)境溫度變化而變化，這種容量變化會(huì)影響濾波器的濾波截止率。因此，選擇適當(dāng)?shù)奶沾山橘|(zhì)對(duì)于穿心電容顯得尤為重要。由于穿心電容外殼為電容器的另一個(gè)電極,并且與"地"接在一起,這樣高頻電磁干擾信號(hào)從中心導(dǎo)體通過(guò)時(shí)就被短路到"地",將電磁干擾消除，這就是穿心電容能夠?yàn)V除噪聲的原理。
插入損耗
插入損耗是衡量濾波器的主要性能指標(biāo)，決定著濾波器性能的優(yōu)劣，如下圖穿心電容更接近于理想電容。
四、饋通濾波器幾種形式
饋通濾波器,有時(shí)候也稱(chēng)為RF濾波器。這種濾波器外形結(jié)構(gòu)穿心電容器相似, 但是會(huì)加入鐵氧體磁芯，這種濾波器為了滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的要求, 這種濾波器一般有五種形式:C型濾波器、LC 型濾波器、π型濾波器、T型濾波器、雙T型濾波器。
1、C 型濾波器
C型濾波器是由三端電容或穿心電容構(gòu)成，適合于抑制高頻信號(hào)。是一種避免高頻對(duì)地的噪音干擾的低自感應(yīng)裝置，成本低廉，適合應(yīng)用于高阻抗源和高負(fù)載的場(chǎng)合。
2、LC 型濾波器
LC 型濾波器是由電感元件和電容元件的饋通濾波器，這種濾波器典型用于帶有低阻抗源和高阻抗負(fù)載的電路中,反之亦然。注意:其電感元件應(yīng)當(dāng)面向低阻抗源。
3、π型濾波器
π型濾波器是由兩個(gè)電容元件和在兩個(gè)電容元件之間的一個(gè)電感元件組成，對(duì)阻抗源和負(fù)載均表現(xiàn)為低阻抗。π型濾波器比C型、LC型結(jié)構(gòu)提供更好的高頻濾波性能。
4、T型濾波器
T型濾波器由兩個(gè)電感元件和一個(gè)電容元件組成。其電路結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為從任何一端的輸入均為高阻抗。它和π型濾波結(jié)構(gòu)相似，但沒(méi)有π型濾波器應(yīng)用廣泛,可應(yīng)用于開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域 。
5、雙T濾波器
雙T濾波器是由兩個(gè)T型濾波器組成，這是為電路要求較為嚴(yán)格的高性能濾波器。
值得注意的是:簡(jiǎn)單的穿心結(jié)構(gòu)是由內(nèi)外電極和陶瓷構(gòu)成的一個(gè)(C型)或兩個(gè)電容(π型)。這種電容的容量可從10pF，工作電壓可達(dá) 2000VDC。如下圖是C型的饋通濾波器，這是插件的，但是對(duì)于安裝空間狹小時(shí)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，焊接式的饋通濾波器的利用就顯得尤為重要。
五、應(yīng)用場(chǎng)合
穿心電容以及組成的個(gè)各種濾波器主要用于濾波信號(hào)、數(shù)據(jù)線(xiàn)和AC電源線(xiàn)、電信設(shè)備、微波濾波器、工控機(jī)、復(fù)合電路濾波器組件等。例如在電腦CPU高速數(shù)據(jù)總線(xiàn)上加穿心電容能夠有效抑制噪聲，在發(fā)射機(jī)上加穿心電容對(duì)抑制干擾有很大作用。
六、安裝注意事項(xiàng)
由于穿心電容、饋通濾波器的特殊結(jié)構(gòu)，為了保證濾波器的正常工作，濾波器的外殼必須足夠連接到面板的地，從而為干擾提供有效通路。因此:
1)穿心式濾波器的核心是盤(pán)狀多層或管狀陶瓷電容器。與其他陶瓷物品一樣，會(huì)受到溫度突變、機(jī)械震動(dòng)和過(guò)高電壓而損壞。在安裝穿心式濾波器到板面上，焊接濾波器的導(dǎo)針以及整形時(shí)必須小心將各類(lèi)應(yīng)力減小到最小;
2)對(duì)于安裝螺紋型穿越式濾波器，安裝到隔板或面板時(shí)應(yīng)使用相對(duì)外殼推薦的安裝旋轉(zhuǎn)力。否則，由于外殼的變形可以引起里面電容器損壞。
