大电容滤低频，小电容滤高频，你真的理解吗

　　从定义来讲，滤波电容是指安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，可分为低频滤波电容（50Hz）和高频滤波电容（几千-几万Hz）。

　　对于滤波电容容值的选择，电子工程师大都有一个共识：大电容滤低频，小电容滤高频。这个观点真的正确吗？

　　陈永真教授对此表示，值40年前，这种说法肯定是对的，因为那个年代，大电容体积做不小，寄生电感随电容器长度增加。而且那个年代的电容器尺寸都相对很大。如今时代变了，大电容也可以滤高频，再加小电容就是画蛇添足！

　　电容器滤波效果受什么影响？

　　电容器的等效电路可以认为是LCR串联。其中：

　　L是电容器的寄生电感，也就是等效串联电感，即ESL；

　　C是电容器的静电电容量；

　　R是电容器的等效串联电阻，也就是ESR。

　　电容器的滤波是利用电容器的低阻抗来降低电容器并联端的直流电源总阻抗，因为直流电源的交流阻抗是很大的，自身无法滤除来自负载的交流分量电流，这样就会在直流电源端产生不可容忍的交流分量叠加电压。为了不让这个交流电流流入直流电源，需要一个低阻抗器件，同时又没有直流电流的器件，这就是电容器。

　　在电子线路中，除了50Hz整流和低频功率放大以外，1μF顶多10μF就可以很好地满足电源旁路功能，无需并接电容量比较大的电解电容器。

　　因此，只要并联的电容器阻抗满足要求就可以完成滤波要求。在很多情况下，大电容不能满足高频滤波要求的根本原因是，由于传统的大电容的寄生电感比较大，在较高的频段，其阻抗特性呈现电感特性，也就是ESL的感抗大于电容器的容抗。对于电源旁路电容器来说，ESL越小越好，认为电容器的ESL受到电容器尺寸制约，特别是电极长度的制约。这便是过往需要“小电容滤高频”的原因。

　　MLCC快速发展打破了这样的界定。MLCC可以大大地缩小电容器的ESL，例如1206贴片型电容器的ESL仅仅5nH。在低耐压的MLCC，这个封装可以将电容量做到10μF/25V，当然这个封装也可以做成0.01μF/40V。如果是相同的封装，在选择电源旁路电容器时就没有必要用一个0.01μF电容或0.1μF电容与10μF电容并联，完全没有必要！

　　

　　从图中可以看到，在10MHz以下，10μF电容器的阻抗具有绝对的优势，而在10MHz以上10μF与0.001~0.1μF阻抗特性一样。这就是说，如果选择一个与小电容相同ESL低的大电容，就不再需要小电容滤波了，大电容本身就可以完成。

编辑：hfy