1、X2Y电容的结构原理与性能特点ImpedanceLog Frequency (KHz)LogImpedanceLower Self Inductance reduces Impedance at HFX2Y电容的结构原理与性能特点High Mutual Inductance Low Mutual InductanceBasic Chip Capacitor StructureExternalInternalX2Y电容的结构原理与性能特点Relatively high self inductanceX2Y电容的结构原理与性能特点X2Y Chip Capacitor StructureExtern
2、alInternalVery low self inductanceX2Y电容的结构原理与性能特点ABGGX2Y电容的结构原理与性能特点X2Y vs. Regular Film & Regular Electrolytics - Common Mode - IN A “Real World“ Circuit Insertion Loss Comparision “A+B“ TO 1,000 MHz0510152025303540455055601 10 100 1,000Frequency MHzInsertionLoss DB(2) Std Film Cap- 1 uF X2Y X7R 10
3、0nF (2) Std Electrolytic Cap -10 uF X2Y X7R 400 nF (2) Std Electrolytic Cap -100 uF (2) X2Y Stacked X7R 0.43 uF = 0.86 uF1 uF Film10 uFElectrolytic0.1 to 0.8 uF X2Y100 uF Electrolytic Differential & Common Mode attenuation Replaces 2 or 3 capacitors Matched capacitance values improve filter performa
4、nce Reduces board area required for filtering High current capability Superb high frequency performanceX2Y电容的结构原理与性能特点X2Y电容的主要应用 Balance line amplifier (In-Amp, CAN BUS, Sensor,etc)DC Motor DC filtering in Power Supply Decoupling in digital circuit (FPGA/DSP) General EMI filteringX2Y电容在差分放大电路中的滤波应用仪
5、表放大器 通常工作在噪声嘈杂的环境中。传感器端的线缆可能会拾取大量的 RF辐射，尤其是当线缆很长或者没有屏蔽措施。当输入仪表放大器时， RF AC共模电压可能导致产生 DC整流和由此引发的仪表放大器输出工作点漂移。本文比较了传统的和一种新的解决方案。新方案使用一种平衡式多层陶瓷电容（ MLCC）来提高共模抑制和防止仪表放大器（ In-amps）中的 DC整流。X2Y电容在差分放大电路中的滤波应用通常使用一对电容作为低通滤波器；每个电容分别接入到差分输入线路两端。每只引脚上的电容滤波器抑制高于截止频率的RF干扰。共模和差分通频带简化为：但是，R1A/C1A之间、R1B/C1B之间不匹配会导致在滤
6、波器截止频率附近响应不相等。该不匹配会将大量共模噪声转化为差分噪声。此滤波器电路的模式转化能够轻易地将标明为 80-140dB CMRR（共模抑制比）的高质量仪表放大器的 CMRR减少到 30dB或者更少。此问题的传统解决方案是在 2个 Y电容之间连接 1个大容量的 X跨接电容。大容量的 X电容有效地短接了信号输出（ sig_out）节点，从而补偿了R1A/C1和 AR1B/C1B在共模截止频率附近不同响应)2/(111_CRFcmpole= Y 共模 RFI 滤波器X + 2 Y 共模 RFI 滤波器 .RC低通滤波器X2Y电容在差分放大电路中的滤波应用仪器放大器传统 X + 2 Y RFI
7、滤波器 RFI衰减 , X2Y vs. “X“+ 2 ”Y”X2Y电容相对与三个分立电容的优势 : 两半个电容都自动匹配 电压和温度的偏置相同 电介质的老化效应相同 器件内电介质应力（压电效应）相反X2Y电容在直流马达中的 EMI滤波应用X2Y电容在直流马达中的 EMI滤波应用传统滤波解决方案一个 DC-DC转换器滤波解决方案是由电感和电容组成的 LC滤波配置以形成输出 Pi滤波器。图 1展示了一个产品如何推荐使用内部输出电容以及外部电感和电容来组建 Pi滤波器 。图 1. 用于 DC-DC转换器滤波的典型 pi滤波器 .针对一项设计，选择电感，最重要的是绕线尺寸能够分担负载电流和磁芯（通常由
8、铁氧体材料制作）不会饱和。取决不同应用直流电阻同样要考虑。电感的局限性是铁氧体材料吸收能量并且通过发热来释放能量，使得电感的性能随温度变化而变化。此外，铁氧体材料频率受限于最高为 300500MHz。当选择输出电容时，必须最小化等效串联电阻（ ESR）和等效串联电感（ ESL）。 ESR的效用是和转换器的内部输出电阻一起变作电压分配器，而且 ESL会降低电容的工作频率。使用若干并联电容提供全局所需容量以助于减少 ESR和ESL。X2Y电容在 DC-DC电源中的直流滤波应用X2Y技术X2Y结构由一个普通的旁路电容和交互的参考极板组成，整个结构类似一个法拉第围笼（图 2）。 X2Y元件组成一个 4
9、端结构。（注意： X2Y元件的封装类似表贴式穿心式电容的封装，但是内部结构完全不同。）图2.X2Y是一个标准的旁路电容和“准”法拉第围笼.平行参考结构将单端非平衡旁路电容转变为对称平衡的双电容电路。相比普通滤波器和无源器件，X2Y元件主要有5项优势。a. 接地（或参考）内置于元件中，长度为内部电介质相同。而普通器件，接地（或参考）在印制电路板（ PCB）上是一条不同的印制线或者焊盘。b. 独特结构强制电流反向，让 X2Y元件内部抵消互感，从而降低了内部互感如图 3所示。X2Y电容在 DC-DC电源中的直流滤波应用C. X2Y元件有着公共底层，由尾端（ A/B）或者旁端（ G1/G2）测量得到的
10、线对地的误差典型值是 1-2.5%或者更少。d. X2Y元件工作在旁路；因此其不受电流的限制且不增加直流电阻。e. 增加 X2Y元件的封装尺寸会降低平行结构的电感。这种现象刚好与普通电容相反。图 3. X2Y元件抵消互感来降低内部感抗和阻抗 .X2Y电容在 DC-DC电源中的直流滤波应用实现 X2Y技术使用 X2Y元件不需要大改设计。 X2Y元件表现出标准的表面封装（ 0603，0805， 1206， 1210， 1410，和 1812）。图 4-6展示了 3种如何使用和连结X2Y元件配置。图 5. 将采用 X2Y元件的电路 1封装到转换器中是一种理想设计，因为这样能减少寄生效应 .图 6.
11、在电路 1和电路 2配置中都采用X2Y作设计 .图 4. 使用带 X2Y的电路 1翻新当前设计 .X2Y电容在 DC-DC电源中的直流滤波应用X2Y电容在 DC-DC电源中的直流滤波应用图 2. 位于 2条电源线之间的 2个穿心式片状电容的框架 ,布板 ,和实现图 1. 电路 1-单个位于 2条电源线之间的 X2Y元件的框架 ,布局 ,和实现 .X2Y电容在数字电路中的去耦应用Circuit 1Circuit 1Circuit 2Circuit 2FilteringFilteringDecouplingDecouplingImpedanceLog Frequency (KHz)LogImped
12、anceLower Self Inductance reduces Impedance at HFX2Y电容在数字电路中的去耦应用 Lower via count Reduces components count Lower placement countX2Y电容在数字电路中的去耦应用Syfer的其它 EMI器件 表贴式 Pi型滤波器Input #1Input #2Input #3Input #4EarthEarthExternalInternalFeed Thru PinFerrite BeadSyfer的其它 EMI器件 表贴式 3端头穿心电容Input #1Input #2Input
13、#3Input #4EarthEarth外视结构内部结构Syfer的其它 EMI器件 馈通式穿心电容Syfer的其它 EMI器件 Planar arrayGround electrodeHot electrodeGroundSyfer的其它 EMI器件 Power Line FilterTypical applications include IT servers, telecoms base stations, MRI room equipment, power supplies, radar and military vehicles.High Power DC/AC filteringHigh cap value: up to 40 uFHigh attenuation for high frequency: 90dB from 10MHz up to GHzHigh Current: up to 100AClass Y2 and Y4 safetymeet test requirements of EN132400 and EN60950 including the 5000VDWV and 5000V peak pulse testing (Y2) or 2500V DWV and 2500V peak pulse testing (Y4)
