旁路电容器的重要作用（上）

电子设备是我们推动世界运转所需的工具。现代生活已经离不开手机、现代化的交通工具、科学设备以及家中的各类电器，我们需要它们来改善甚至延长我们的寿命。

所有电子设备都依赖于清洁的电源，而旁路电容器对于确保设备安全地满足其电源规格要求至关重要。

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为什么需要旁路电容器？

电子系统皆有可能受到电磁干扰（EMI）的影响。电磁干扰可由各类人为因素或自然因素导致，例如：

• 电源线辐射

• 无线电发射机

• 电动机

• 继电器

• 静电放电 (ESD)

• 闪电

每个信号源都会与设计中的电源和信号线耦合，产生噪声。即便布局再谨慎，只要有直流电源线路在，它都可能充当吸收和传输电磁场的电感器。图 1 展示了一种常见的情况，即家用 60 Hz电源在直流电源线上诱发电源故障。

图 1. 直流线路上由 60 Hz频率引起的 EMI。

当这些辐射加载到所需的稳态直流电压之上时，所提供的电源质量就会下降。一些潜在的 EMI 引起的故障模式包括单位翻转和小故障（稳健的硬件和软件解决方案可纠正这些故障），以及集成电路 (IC) 锁存，迫使系统复位。大的静电放电尖峰甚至可能导致集成电路完全失效。

Part 02 .

旁路电容器如何缓解 EMI

如图 2 所示，电容器是一种无源电子元件，由两块被电介质隔开的导电板组成。一旦接通电源，电容器就会在两块板上储存能量，直到与供电电压达到平衡。

如果外部因素导致供电线路电压过低，电容器会将储存的电荷反馈到线路上；如果发生过压事件，多余的电荷会穿过电介质并分流到地面。

图 2. 电容器物理结构图示。

为确保为昂贵、高速的元件持续提供清洁电源，设计人员会在集成电路电源输入引线附近添加旁路电容器。旁路电容器起到滤波器的作用，为稳态电压提供无穷大的阻抗，并旁路高频噪声，这可以减弱电源线上的噪声，如图 3 所示。

图 3. 电路图和结果轨迹