电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法

发表于 2020-08-04 10:12:33 收藏 已收藏
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电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法

发表于 2020-08-04 10:12:33
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电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难。

1理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于Fsr(串联谐振频率)值时,电容变成了一个电感(频率超过Fsr电容此时呈感性),如果电容对地滤波,当频率超出Fsr后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么?

电容器,高频等效模型

原因在于小电容,Fsr值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于Fsr(自谐振频率)值不同,当然也可以想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了。

2那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的Fsr是多少?就算我知道Fsr值,我如何选取不同Fsr值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?

电容的Fsr值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的Fsr值也不会相同,可以通过器件Data sheet查得,如100pf0402电容的Fsr值在500M左右。

电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好。

但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性。

因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容,这是一个参考

不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验。

更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,

一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。

都是滤波的作用,铝电解电容容量比较大,主要用于虑除低频干扰。容量大约为1mA电流对应2~3μf,如过要求高的时候可以1mA对应5~6μf。无极性电容用于虑除高频信号。单独使用的时候大部分是去藕用的。有时可以与电解电容并联使用

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