電源濾波電容的大小計算

2020-12-13 電子產品世界

　　電感的阻抗與頻率成正比,電容的阻抗與頻率成反比.所以,電感可以阻扼高頻通過,電容可以阻扼低頻通過.二者適當組合,就可過濾各種頻率信號.如在整流電路中,將電容並在負載上或將電感串聯在負載上,可濾去交流紋波.。電容濾波屬電壓濾波，是直接儲存脈動電壓來平滑輸出電壓，輸出電壓高，接近交流電壓峰值；適用於小電流，電流越小濾波效果越好。

電感濾波屬電流濾波，是靠通過電流產生電磁感應來平滑輸出電流，輸出電壓低，低於交流電壓有效值；適用於大電流，電流越大濾波效果越好。電容和電感的很多特性是恰恰相反的。

　　一般情況下，電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號，但即使是低頻信號，其頻率也分為了好幾個數量級。因此為了適合在不同頻率下使用，電解電容也分為高頻電容和低頻電容(這裡的高頻是相對而言)。

　　低頻濾波電容主要用於市電濾波或變壓器整流後的濾波，其工作頻率與市電一致為50Hz；而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流後的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。當我們將低頻濾波電容用於高頻電路時，由於低頻濾波電容高頻特性不好，它在高頻充放電時內阻較大，等效電感較高。因此在使用中會因電解液的頻繁極化而產生較大的熱量。而較高的溫度將使電容內部的電解液氣化，電容內壓力升高，最終導致電容的鼓包和爆裂。

　　電源濾波電容的大小，平時做設計，前級用4.7u,用於濾低頻，二級用0.1u，用於濾高頻，4.7uF的電容作用是減小輸出脈動和低頻幹擾，0.1uF的電容應該是減小由於負載電流瞬時變化引起的高頻幹擾。一般前面那個越大越好，兩個電容值相差大概100倍左右。電源濾波，開關電源，要看你的ESR(電容的等效串聯電阻)有多大，而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是防止浪湧，機理就好比大水庫防洪能力更強一樣；小電容濾高頻幹擾，任何器件都可以等效成一個電阻、電感、電容的串並聯電路，也就有了自諧振，只有在這個自諧振頻率上，等效電阻最小，所以濾波最好！

　　電容的等效模型為一電感Ｌ，一電阻Ｒ和電容Ｃ的串聯，

　　電感Ｌ為電容引線所至，電阻Ｒ代表電容的有功功率損耗，電容Ｃ．

　　因而可等效為串聯ＬＣ迴路求其諧振頻率，串聯諧振的條件為WL=1/WC,W=2*PI*f,從而得到此式子f = 1/(2pi* LC)．，串聯ＬＣ迴路中心頻率處電抗最小表現為純電阻，所以中心頻率處起到濾波效果．引線電感的大小因其粗細長短而不同，接地電容的電感一般是１ＭＭ為10nＨ左右，取決於需要接地的頻率。

　　採用電容濾波設計需要考慮參數：ESR ESL 耐壓值 諧振頻率

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