【经验】在开关电源中如何进行电容的选择
滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。在电源滤波电路上可以看到各种各样的电容，100uF，10uF，100nF，10nF不同的容值，那么这些参数是如何确定的?东佳电子将在本文介绍如何进行电容的选择。
50Hz 工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。
为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万 μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。
普通的低频电解电容器在10kHz左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用要求。
而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载。从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。
由于四端电容具有良好的高频特性，为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。高频铝电解电容器还有多芯的形式，即将铝箔分成 较短的若干段，用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。并且采用低电阻率的材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。
数字电路要运行稳定可靠，电源一定要”干净“，并且能量补充一定要及时，也就是滤波去耦一定要好。什么是滤波去耦，简单的说就是在芯片不需要电流的时候存储能量，在你需要电流的时候我又能及时的补充能量。
可能有人提问了，这个职责不是DCDC、LDO的吗，对，在低频的时候它们可以搞定，但高速的数字系统就不一样了。
先来看看电容，电容的作用简单的说就是存储电荷。我们都知道在电源中要加电容滤波，在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。
那为什么有些板子芯片的电源脚旁边的电容是0.1uF的或者0.01uF的，有什么讲究吗？
实际上，要搞懂这个道理就要了解电容的实际特性。
理想的电容它只是一个电荷的存储器，即C。而实际制造出来的电容却不是那么简单，分析电源完整性的时候我们常用的电容模型如下图所示。
图中ESR是电容的串联等效电阻，ESL是电容的串联等效电感，C才是真正的理想电容。
ESR和ESL是由电容的制造工艺和材料决定的，没法消除。那这两个东西对电路有什么影响。ESR影响电源的纹波，ESL影响电容的滤波频率特性。
我们知道电容的容抗Zc=1/ωC，电感的感抗Zl=ωL,( ω=2πf),实际电容的复阻抗为Z=ESR+jωL-1/jωC= ESR+j2πf L-1/j2πf C。
可见当频率很低的时候是电容起作用，而频率高到一定的时候电感的作用就不可忽视了，再高的时候电感就起主导作用了。电容就失去滤波的作用了。所以记住，高频的时候电容就不是单纯的电容了。实际电容的滤波曲线如下图所示。
上面说了电容的等效串联电感是电容的制造工艺和材料决定的，实际的贴片陶瓷电容的ESL从零点几nH到几个nH，封装越小ESL就越小。
从上面电容的滤波曲线上我们还看出并不是平坦的，它像一个’V’，也就是说有选频特性，在时候我们希望它是越平越好(前级的板级滤波)，而有时候希望它越越尖越好(滤波或陷波)。影响这个特性的是电容的品质因素Q， Q=1/ωCESR，ESR越大，Q就越小，曲线就越平坦，反之ESR越小，Q就越大，曲线就越尖。通常钽电容和铝电解有比较小的ESL，而ESR大，所以钽电容和铝电解具有很宽的有效频率范围，非常适合前级的板级滤波。也就是在DCDC或者LDO的输入级常常用较大容量的钽电容来滤波。而在靠近芯片的地方放一些10uF和0.1uF的电容来去耦，陶瓷电容有很低的ESR。
那到底在靠近芯片的管脚处放置0.1uF还是0.01uF，下面列出来给大家参考。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由翊翊所思转载自东佳电子，原文标题为:别乱用! 0.1μF电容并非万能，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【经验】开关电源输入电容的容值及直流电压计算方法
为了方便大家能更好地理解电容，本文给大家详细讲解开关电源的输入电容的容值和直流电压的算法。关于电源输入电压的铝电解电容，世强代理的NIPPON CHEMI-CON(黑金刚)有丰富的型号选择（PAG系列，KXL系列，KXJ系列等）
【经验】如何计算反激式开关电源的输出电容参数？
在反激式开关电源的设计中，输出电压纹波的大小将直接影响着负载电路的供电稳定性，减小纹波最有效的方法就是滤波电路，可通过电抗器和电容器来实现，输出电容的作用是滤除电流纹波使之变得平滑趋于直流的恒流特性。
【经验】如何判断一个电容是高频电容还是低频电容？
高频电容和低频电容虽然只相差了一个字，但是作用和使用场合可大不同，本文东佳电子将为您介绍如何判断一个电容是高频电容还是低频电容。
【技术】如何选取和计算整流桥电容和滤波电容
本文将通过输入整流桥的选择、输入滤波电容器的选择来详细介绍整流桥电容和滤波电容的选取与计算。
【选型】开关电源设计中输入＆输出滤波电解电容选型经验分享
笔者在开关电源设计项目中，做控制电源板时涉及到输入和输出滤波电解电容的选型设计。电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）的电解电容型号很多，因此如何选择一款合适自己项目使用的电解电容也是困扰设计工程师的一大难题。
开关电源对铝电解电容器性能的基本要求
众所周知，开关电源是当今信息家电的主要电源，为电子设备小型轻便化做出不可磨灭的贡献。开关电源不断的小型化，轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。相应的就要求电解电容器小型化大容量话，耐纹波电流，高频低阻抗化，高温度长寿命化和更适应高密度组装。
【选型】东佳电子（Koshin）铝电解电容器选型指南
目录- 铝电解电容器产品指南 产品一览表 产品体系图 产品型号体系（新版） 产品型号体系（旧版） 编带规格 引线加工 小包装单位 正确使用电容的方法 使用注意事项 使用指南 焊接推荐条件 铝电解电容器产品规格书 贴片型铝电解电容器 引线型铝电解电容器 基板自立型/螺旋端子型铝电解电容器 基板自立型特殊端子形状附录
型号- KPH,K3J,KPG,KLF,KLE,KLH,KPL,K3N,KLG,KLJ,K3S,KLL,KPO,KR1-010V101MC110-T/A5.0,KLP,KHP,KLT,KPX,KLS,KHT,KLW,KA3,K4H,K4J,K4L,KR2,KR1,KAG,KZB,KMT,KZF,KZH,KRB,KZL,MRB,MRA,KRF,KZM,KRH,MRF,MRE,KRJ,MRH,KRL,KRN,MRL,KRM,KJH,MRN,KBD,KNR,MRT,MRS,KNT,MRW,KBP,KC3,K2A,KSH,KSJ,KCH,KL4,KR1-10V101MA-T/A,KCL,KL5,K3A
贴片电解电容衡量高频优劣的阻抗频率特性
贴片电解电容，很多时候我们会考虑一下他的特性，是否可以满足我们的需求。但很多时候我们测试的结果都事与愿违，往往我们会直接选择放弃。但是其实不是并非我们要的贴片电解电容达不到我们的要求。也有可能是因为我们所测试的条件达不到要求而导致的。下面我们来说一下衡量贴片电解电容的高频优劣的阻抗频率性。
欧洲顶级电容制造商ISKRA推出高压/大电流/安规电容，助力复杂电力系统
2022年5月11日，阿珂法电器股份公司（下称“ISKRA”）与世强先进（深圳）科技股份有限公司（下称“世强先进”）签署合作协议，授权世强先进代理其旗下电容、滤波器、PFC柜、低压开关设备、电能表、天线、锌空气碱性电池等全线产品。
滤波作用的贴片电解电容选择和注意事项
本文祥如电子来为大家介绍滤波作用的贴片电解电容选择和注意事项，希望对各位工程师朋友有所帮助。
【经验】开关电源的原理图及各个元器件的应力计算
爱浦电子在本文对开关电源各个元器件的应力计算进行了详细的讲解，为工程师们的设计提供理论基础。详细介绍内容如下：开关电源原理简图、整流桥BR1、Vcc整流二极管D2、输出整流二极管及电容D3、C3、钳位电路D1、R1、C2等元器件的应力计算。
MKP-X2（CG6X） 系列金属化薄膜电容器 抑制干扰用固定电容器
描述- 该资料介绍了佛山市顺德区创格电子实业有限公司生产的MKP-X2（CG6X）系列金属化薄膜电容器。这种电容器由金属化聚丙烯薄膜制成，具有无感结构和阻燃塑料外壳封装。适用于各类PCB、开关电源和控制器等设备的跨线交流滤波电路。
型号- CG6X474J2C21D8556PG,CG6X334J2C21DA443PG,CG6X154J2C21BA610PG,CG6X224J2C21B3544PG,CG6X474J2C21DA433PG,CG6X474J2C21B3871PG,CG6X140J2C21BA674PG,CG6X684J2C21DA423PG,CG6X 系列,CG6X104J2C21A7579PG,CG6X224J2C21B4134PG,CG6X474J2C21CA436PG,CG6X334J2C21B4136PG,CG6X105J2C21D4141PG,CG6X474J2C21D4143PG,CG6X224J2C21BB437PG,CG6X104J2C21A3852PG,CG6X,CG6X104J2C21BB448PG,CG6X104J2C21AB457PG,CG6X124J2C21BA601PG,CG6X474J2C21DA069PG,CG6X473J2C21AA613PG,CG6X274J2C21D3801PG,CG6X824J2C21D4114PG,CG6X154J2C21B4111PG,CG6X334J2C21BB434PG,MKP-X2 系列,CG6X104J2C21B3854PG,CG6X564J2C21CA604PG,CG6X205JC223B4101PG,CG6X474J2C21C4147PG,CG6X474J2C21CB468PG,CG6X684J2C21D4132PG,MKP-X2
分享反激拓扑无Y设计要点和微盟电子开关电源芯片ME8115应用实例
目前Y电容广泛应用于开关电源中，但Y电容的存在使开关电源输入与输出线之间存在漏电流。开关电源部分含Y电容的金属壳电器会让使用者有触电的危险。本文中MicrOne将与大家分享分享反激拓扑无Y设计要点以及旗下开关电源芯片ME8115应用实例。
【经验】开关电源直流侧电流纹波估算与电解电容选型
开关电源直流侧往往需放置电容来滤波，以减少开关电源谐波对前级直流侧（电池、母线等）产生影响。电解电容手册中一般会给出额定纹波电流值（Rated ripple current）。若选择的电容额定纹波电流值过大，则会造成成本甚至体积浪费；而选择过小会造成电容无法承受而损坏。在实际项目中我们往往无法精确获得直流侧阻抗信息以供精密计算，因此需要进行一些估算，帮助我们选择适当的电容额定纹波电流值。
MKP-X2（CG5X） 系列金属化薄膜电容器 抑制干扰用固定电容器
描述- 该资料介绍了佛山市顺德区创格电子实业有限公司生产的MKP-X2（CG5X）系列金属化薄膜电容器。这种电容器由金属化聚丙烯薄膜制成，具有无感结构和阻燃塑料外壳封装。它适用于各种PCB、开关电源和控制器等设备中的跨线交流滤波电路。
型号- CG5X474J2C21B3555PG,CG5X824J2C21B4115PG,CG5X474J2C21BB464PG,MKP-X2 系列,CG5X205JC222D4101PG,CG5X224J2C21A4142PG,CG5X684J2C21BA415PG,CG5X684J2C21B4118PG,CG5X224J2C21AA650PG,CG5X,CG5X474J2C21B3867PG,CG5X 系列,CG5X474J2C21BA628PG,CG5X154J2C21AB413PG,CG5X474J2C21BA065PG,MKP-X2,CG5X824J2C21BA412PG
电子商城
现货市场
服务
可定制平板变压器、主变压器的开关频率2MHz以内、输入电压1400V以内、输出电压1400V以内，50%以上的产品采用自动化生产，最快3天提供样品、7天交货。
最小起订量： 3000 提交需求>
可定制位移传感器量程范围10~600mm，该YWD型位移传感器表面有带刻度的透明窗☐，每毫米的变化量误差不超过3ue/mm，可在静态、准静态和低频动态下工作。主要指标：非线性<0.2%；供桥电压<10v；测试精度：0.01mm。
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论