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電源濾波電容的大小計算

鉅大LARGE  |  點擊量:2728次  |  2019年09月03日  

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(dāng)組合,就可過濾各種頻率信號.如在整流電路中,將電容并在負(fù)載上或?qū)㈦姼写?lián)在負(fù)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;適用于小電流,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(chǎn)生電磁感應(yīng)來平滑輸出電流,輸出電壓低,低于交流電壓有效值;適用于大電流,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(shù)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(這里的高頻是相對而言)。


低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,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(guān)電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。當(dāng)我們將低頻濾波電容用于高頻電路時,由于低頻濾波電容高頻特性不好,它在高頻充放電時內(nèi)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(chǎn)生較大的熱量。而較高的溫度將使電容內(nèi)部的電解液氣化,電容內(nèi)壓力升高,最終導(dǎo)致電容的鼓包和爆裂。


電源濾波電容的大小,平時做設(shè)計,前級用4.7u,用于濾低頻,二級用0.1u,用于濾高頻,4.7uF的電容作用是減小輸出脈動和低頻干擾,0.1uF的電容應(yīng)該是減小由于負(fù)載電流瞬時變化引起的高頻干擾。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(guān)電源,要看你的ESR(電容的等效串聯(lián)電阻)有多大,而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是防止浪涌,機理就好比大水庫防洪能力更強一樣;小電容濾高頻干擾,任何器件都可以等效成一個電阻、電感、電容的串并聯(lián)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(lián),


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(lián)LC回路求其諧振頻率,串聯(lián)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(lián)LC回路中心頻率處電抗最小表現(xiàn)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(xì)長短而不同,接地電容的電感一般是1MM為10nH左右,取決于需要接地的頻率。


采用電容濾波設(shè)計需要考慮參數(shù):ESR ESL 耐壓值 諧振頻率


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