一文解析滤波电容器的应用

时间： 2024-07-31 来源：TOPPOWER官网

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电容器是电抗元件，因此适合用于模拟电子滤波器。其原因是电容器的阻抗是频率的函数，如关于阻抗和电抗的文章中所述。这意味着电容器对信号的影响与频率有关，这一特性在滤波器设计中被广泛使用。

模拟电子滤波器用于执行预定义的信号处理功能。此类功能的一个例子是低通滤波器（LPF），它允许低频通过，但阻止高频。另一个例子是高通滤波器（HPF），它允许高频通过，但阻止低频。这些是一些基本的滤波器类型，可以组合起来创建其他更复杂的滤波器，例如带通滤波器或陷波滤波器。

电子滤波器有多种实现方式。它们可以仅使用模拟元件制成，例如电容器、电感器、电阻器、晶体管和运算放大器。它们也可以使用数字技术实现-数字信号处理电路由专用计算机或微控制器和适合应用的软件组成。模拟滤波器进一步分为无源滤波器和有源滤波器。有源滤波器使用放大电路和晶体管和运算放大器等元件，而无源滤波器仅使用电阻器、电感器和电容器。无源滤波器的优点是除了处理信号本身之外不需要电源，而有源滤波器的优点是尺寸小且成本低。

线路滤波器

电子滤波器的一个特殊子集是线路滤波器。它们用于抑制来自电源线的电气噪声。电源线噪声源有很多，它们会使电源电压以各种频率波动。一些噪声源，如空调、冰箱、加热器和其他大负载，在打开和关闭时会产生电压尖峰。有刷直流电机只要通电就会产生电气噪声。其他噪声源，如手机、通信天线和调光器，可能会产生高频或射频噪声。

线路滤波电容器是简单的电容滤波器，用于减少此类噪声源对设备的影响，从而提高设备的性能。例如，电视机使用这种滤波器来减少图像闪烁。一些具有强噪声源的设备使用线路滤波器，以防止它们干扰其他设备。线路滤波器中有两种常见的拓扑结构：X和Y电容器。由于发生故障时存在火灾和受伤的风险，X和Y型电容器受额外的安全法规约束。

X电容

X电容连接在输入线上。该拓扑结构如下图所示：

x电容电路

X电容器的作用是衰减来自电源线的部分电噪声。电容器的作用是使高频短路，同时通过较低频率。X电容器的电容通常在1μF到10μF之间，由聚丙烯制成，用于高频应用，因为聚酯电容器可能会过热。如果线路电压为直流，则可以使用极化电容器（例如电解电容器）。如果X电容器发生故障，可能会造成安全隐患。电容器可能在两种故障模式之一中发生故障：开路或短路。

如果X电容器在短路模式下发生故障，则存在火灾风险，除非断路器做出反应，烧断适当选择的保险丝。如果故障模式为开路，则电路的行为就像电容器根本不存在一样，这会使设备暴露在噪音中。通常在这种情况下不会造成损坏，但由于滤波器处于不工作状态，因此可能会造成性能损失。

Y电容

Y型电容连接在线路和电器底盘之间。此拓扑结构如下图所示：

y电容电路

Y电容的作用与X电容相同。当电器具有接地底盘时，使用此拓扑。底盘本身可以充当电磁屏蔽（法拉第笼），保护电器免受外部射频干扰。如果电容器发生故障，这种拓扑对用户来说可能更危险。

如果一个或两个Y电容在开路模式下发生故障，除了失去有效滤波外，不会发生任何事情。这可能会导致性能下降，尤其是对于更敏感的设备，但不会引起安全隐患。

如果其中一个Y电容器在短路模式下发生故障，则会导致设备底盘直接连接到线路电压。如果用户触摸底盘，则有触电风险。在极少数情况下，两个Y电容器同时发生故障，则存在火灾风险，因为它们会使线路电压短路。为防止这些危险，必须通过三脚电源插头将底盘良好接地。电源线插头上的第三个插脚连接到家庭电气装置的接地线。此外，必须安装正确的保险丝以防止火灾危险。

Y电容器的电容值范围很广，介于0.001μF和1μF之间。对于Y电容器应用，金属化纸和薄膜电容器比陶瓷电容器更受欢迎，因为它们稳定、电容值更高且具有自愈特性，而且金属化电容器的故障模式倾向于开路，而陶瓷电容器的故障模式倾向于短路，这对用户来说可能更危险。

应用

线路滤波电容器用于许多电器和工业负载，以保护设备免受线路电压噪声的影响，以及保护同一线路上的其他设备免受电路内部产生的噪声的影响。例如空调、冰箱、加热器和工业机器等大型负载以及计算机、收音机、电视机、通信设备和音频放大器等敏感设备。

广义上的滤波电容器用于信号处理中使用的各种滤波器。音频均衡器就是一个典型应用，它使用多个频带，以便对低音、中音和高频音调进行不同程度的放大。

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23.04 - NIPPON CHEMI-CON - 选型指南代理服务技术支持批量订货

Knowles（楼氏电子）多层陶瓷电容器选型指南

描述- At Knowles Capacitors, they make Single Layer, Multilayer, High Reliability and Precision Variable Capacitors; EMI Filters; and Thin Film Devices.

型号- XX1206N472J101NX050HTM-HB,UL SERIES,085J2500101JHT,404027K00470GQB-AF9,E01,0603 H,E03,E07,1206Y0500224KXT---,0805B123K501LEAR,SV2220,1210Y1000103KXT---,C17CF620J-7UN-X0T,1206J1000103MXTH20,1210Y2000103KCT---,2220YA300563KSTS3X,CR1206N562K101NHT-4,1812Y1000334MXTE03,RG3640R124K102PX---T,2225B3K06P80GQBRW221,8111M1000102JC□□□□□,1812YA250103KJT,1206G224K250NX050HTM,2220B1K00104JETJ,8131T,1206Y1000103MXTE07,8151M,8171M,1808JA250102KJTSYX,8111M,120625000223JQT--,8111N,C17UL620J7UNX-0T,8131M,0603J0500471JBB_ _ _,1206W476K6R3NX080T,1808JA250102GJTS2X,0805 H SERIES,0805J2504P70BUT,1812Y5000474KJT,C17CF470J7WAX0B,C17CF620J7UN-X0T,0603 H SERIES,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206HD272F101NGHT,MD0603N102J500NHT-BA,MD0603BW102K500NHT-BA,AH SERIES,MD SERIES,CF SERIES,0805 H,1808JA250102GJTSYS,2520E563K501LGWR,1206YA120103JXT,C17AH620J-7UA-X0T,8121T,RC3640R124K102PX---T,1206G500391JGTH25,8161M,1206RE331J501NHT,0805Y1000103KST---,1206Y1K00152KXTVC1,8121M,8165M,8121N,8141M,ST3640B474M101LJXW-5R,8111M1000102JC□□□□□□,1210Y1000103JDT_ _ _,SV2220BB476M101LJW-10R

2024/2/15 - KNOWLES - 选型指南代理服务技术支持批量订货

K7F型-40+105°C电容器

描述- 该资料介绍了K7F型号电容器，这是一种专为电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）直流滤波器和DC链路电路设计的电容。它采用分段金属化聚丙烯薄膜结构，并具有耐高温的特性，工作温度范围为-40°C至+105°C。

型号- K7F45090108K13LWH,K7F45050106K12LWH,K7F45090108K11LWH,K7F45070108K13LWH,K7F45050106K14LWH,K7F TYPE,K7F45070108K11LWH,K7F45050108K13LWH,K7F45050108K11LWH,K7F45090106K12LWH,K7F45090106K14LWH,K7FKE6□□□□□□□□□□□LWH,K7F,K7F45070106K14LWH,K7F45070106K12LWH

2024/9/25 - KENDEIL - 数据手册代理服务技术支持批量订货

Knowles（楼氏电子）符合AEC-Q200标准的汽车级电容器选型指南

目录- AUTOMOTIVE GRADE CAPACITORS INTRODUCTION GENERAL AND TECHNICAL INTRODUCTION MLC CAPACITORS SM EMI FILTERS

型号- 1808JA250102JCTSP,1808JA250102JXTPY2,1808JA250102GJTSYS,2220YA300563KSTS3X,085J2500101JHT,1812Y1000334MXTE03,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206Y0500224KXT---,2220JA250102JXTB16,1206Y1000103MXTE07,1808JA250102KJTSYX,0805Y1000103KST---,1210Y2000103KCT---,1808JA250102GJTS2X

09282022 - KNOWLES - 选型指南 - R12.3 代理服务技术支持批量订货

分享电容器教程要点

电容器简单的结构是使用两个平行导电金属板，它们之间用绝缘材料隔开一段距离。这种绝缘材料称为“电介质”。电介质在电容器的电气操作中起着重要作用，对于电容器教程，本文中TOPPOWER总结部分要点供各位工程师参考。

2024-10-02 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

富信（FOSAN）多层片式陶瓷电容器选型指南

目录- 电容器与介质分类产品结构产品规格型号命名规则产品容量范围产品尺寸技术要求和测试条件产品包装 MLCC使用注意事项

型号- FCC0805F105M500DT

2022/3/8 - 富信 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

一文详解LC滤波器各种类及其零部件的选择

LC滤波器，是指将电感(L)与电容器 (C)进行组合设计构成的滤波电路，可去除或通过特定频率的无源器件。电容器具有隔直流通交流，且交流频率越高越容易通过的特性。而电感则具有隔交流通直流，且交流频率越高越不易通过的特性。因此，电容器和电感是特性完全相反的被动元器件，通过将电容和电感组合，就可去除或通过特定频率的信号。

2024-02-23 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

维爱普数字工控产品电源滤波器，具备多种安全保护功能，守护工业控制的电力纯净与安全

随着工业4.0的推进，数字工控产品的广泛应用对电源质量提出了更高要求。维爱普数字工控产品电源滤波器，又称电源EMI滤波器或EMI电源滤波器，是一种专为减少电源中噪声和干扰而设计的电路设备。它通过电容器、电感器和电阻等元件组成的滤波电路，对电源信号进行精细处理，滤除高频谐波、电磁干扰及电压波动，为数字工控产品提供稳定、纯净的电力环境。

2024-09-28 - 产品代理服务技术支持批量订货

【产品】47nF~27μF多层贴片陶瓷电容器R系列，提供2225~45107小尺寸封装

R系列多层贴片陶瓷电容器是Exxelia推出的一款用于开关电源(SMPS)、滤波和DC-DC转换器的陶瓷电容器。拥有X和T两种电解质系列，并且电解质均为X7R。R系列多层贴片陶瓷电容器具有2225~45107多种封装可选，能够满足不同PCB空间使用要求。

2019-03-27 - 新产品代理服务技术支持批量订货

介绍如何判别有极性电容器的引脚极性

由于有极性电容器有正、负之分，在电路中又不能乱接，所以在使用有极性电容器前需要先判别出正、负极。介绍有极性电容器的引脚极性判别方法。

2024-06-25 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

解析电源滤波器如何提升电力系统的稳定性和效率

电源滤波器是一种用于抑制电力系统中电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)的装置。它通常由电感器、电容器和电阻器等元件组成，旨在滤除电源线中的高频噪声，确保设备的正常运行。电源滤波器广泛应用于各种电子设备中，从简单的家用电器到复杂的工业设备，都离不开它的保护。本文将探讨电源滤波器如何提升电力系统的稳定性和效率。

2024-09-13 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货