电源滤波电容的选择与计算
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apple
- LV3工程师
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| 2013-11-01 14:51:48
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电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可
以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载
上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波，是直接储存脉动电压来
平滑输出电压，输出电压高，接近交流电压峰值；适用于小电流，电流越小滤波效果越好。
电感滤波属电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压低，低于交流
电压有效值；适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。
一般情况下，电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即使是低频信号，其频率也分
为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用，电解电容也分为高频电容和低频电容
（这里的高频是相对而言）。
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz；
而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz 到几万Hz。当我
们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内
阻较大，等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的
温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，最终导致电容的鼓包和爆裂。
电源滤波电容的大小，平时做设计，前级用4.7u,用于滤低频，二级用0.1u，用于滤高频，
4.7uF 的电容作用是减小输出脉动和低频干扰，0.1uF 的电容应该是减小由于负载电流瞬时
变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好，两个电容值相差大概100 倍左右。电源滤波，
开关电源，要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择最好在其自谐振
频率上。大电容是防止浪涌，机理就好比大水库防洪能力更强一样；小电容滤高频干扰，任
何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路，也就有了自谐振，只有在这个自
谐振频率上，等效电阻最小，所以滤波最好！
电容的等效模型为一电感Ｌ，一电阻Ｒ和电容Ｃ的串联，
电感Ｌ为电容引线所至，电阻Ｒ代表电容的有功功率损耗，电容Ｃ．
因而可等效为串联ＬＣ回路求其谐振频率，串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到
此式子f = 1/(2pi* LC)．，串联ＬＣ回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻，所以中心频
率处起到滤波效果．引线电感的大小因其粗细长短而不同，接地电容的电感一般是１ＭＭ为
10nＨ左右，取决于需要接地的频率。
采用电容滤波设计需要考虑参数：
ESR
ESL
耐压值
谐振频率
电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可
以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载
上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波，是直接储存脉动电压来
平滑输出电压，输出电压高，接近交流电压峰值；适用于小电流，电流越小滤波效果越好。
电感滤波属电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压低，低于交流
电压有效值；适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。
一般情况下，电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即使是低频信号，其频率也分
为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用，电解电容也分为高频电容和低频电容
（这里的高频是相对而言）。
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz；
而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz 到几万Hz。当我
们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内
阻较大，等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的
温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，最终导致电容的鼓包和爆裂。
电源滤波电容的大小，平时做设计，前级用4.7u,用于滤低频，二级用0.1u，用于滤高频，
4.7uF 的电容作用是减小输出脉动和低频干扰，0.1uF 的电容应该是减小由于负载电流瞬时
变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好，两个电容值相差大概100 倍左右。电源滤波，
开关电源，要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择最好在其自谐振
频率上。大电容是防止浪涌，机理就好比大水库防洪能力更强一样；小电容滤高频干扰，任
何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路，也就有了自谐振，只有在这个自
谐振频率上，等效电阻最小，所以滤波最好！
电容的等效模型为一电感Ｌ，一电阻Ｒ和电容Ｃ的串联，
电感Ｌ为电容引线所至，电阻Ｒ代表电容的有功功率损耗，电容Ｃ．
因而可等效为串联ＬＣ回路求其谐振频率，串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到
此式子f = 1/(2pi* LC)．，串联ＬＣ回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻，所以中心频
率处起到滤波效果．引线电感的大小因其粗细长短而不同，接地电容的电感一般是１ＭＭ为
10nＨ左右，取决于需要接地的频率。
采用电容滤波设计需要考虑参数：
ESR
ESL
耐压值
谐振频率
凤舞九天
2015-05-27
XSG
2015-05-26
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1天前
冰山一角
4小时前
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apple
2014-03-14
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2014-03-14
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2014-03-14
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2014-03-13
