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開關電源設計中如何正確選擇濾波電容
來源： 發(fā)布時間：2019-07-01 點擊量：1151
開關電源設計中如何正確選擇濾波電容
濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用，如何正確選擇濾波電容，尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個工程技術人員都十分關心的問題。我們在電源濾波電路上可以看到各種各樣的電容，100uF，10uF，100nF，10nF不同的容值，那么這些參數(shù)是如何確定的？
50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動電壓頻率僅為100Hz，充放電時間是毫秒數(shù)量級。為獲得更小的脈動系數(shù)，所需的電容量高達數(shù)十萬μF，因此普通低頻鋁電解電容器的目標是以提高電容量為主，電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。而開關電源中的輸出濾波電解 電容器，其鋸齒波電壓頻率高達數(shù)十kHz，甚至是數(shù)十MHz，這時電容量并不是其主要指標，衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開 關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗，同時對于半導體器件工作時產(chǎn)生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。
開關電源的普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開始呈現(xiàn)感性，無法滿足開關電源的使用要求。而開關電源專用的高頻鋁電解電容器有四個端子，正極鋁片的兩端 分別引出作為電容器的正極，負極鋁片的兩端也分別引出作為負極。電流從四端電容的一個正端流入，經(jīng)過電容內部，再從另一個正端流向負載;從負載返回的電流 也從電容的一個負端流入，再從另一個負端流向電源負端。
由于四端電容具有良好的高頻特性，為減小開關電源的電壓的脈動分量以及抑制開關尖峰噪聲提供了極為有利的手段。開關電源的高頻鋁電解電容器還有多芯的形式，即將鋁箔分成 較短的若干段，用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子，提高了電容器承受大電流的能力。
數(shù)字電路要運行穩(wěn)定可靠，電源一定要“干凈”，并且能量補充一定要及時，也就是濾波去耦一定要好。什么是濾波去耦，簡單的說就是在芯片不需要電流的時候存儲能量，在你需要電流的時候我又能及時的補充能量。不要跟我說這個職責不是DCDC、LDO的嗎？對，在低頻的時候它們可以搞定，但高速的數(shù)字系統(tǒng)就不一樣了。
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