如何計(jì)算電源濾波電容的大小

對(duì)于剛?cè)胄须娫唇绲呐笥褋?lái)說(shuō)，計(jì)算電源濾波電容大小其實(shí)不是件容易的事，最近有一些朋友也和小編提到多次，本文小編就將針對(duì)這一問(wèn)題，講解如何計(jì)算電源濾波電容的大小。

電感的阻抗與頻率成正比，電容的阻抗與頻率成反比，所以電感可以阻扼高頻通過(guò)，電容可以阻扼低頻通過(guò)，二者適當(dāng)組合，就可過(guò)濾各種頻率信號(hào)，如在整流電路中，將電容并在負(fù)載上或?qū)㈦姼写?lián)在負(fù)載上，可濾去交流紋波。電容濾波屬電壓濾波，是直接儲(chǔ)存脈動(dòng)電壓來(lái)平滑輸出電壓，輸出電壓高，接近交流電壓峰值;適用于小電流，電流越小濾波效果越好。

電感濾波屬電流濾波，是靠通過(guò)電流產(chǎn)生電磁感應(yīng)來(lái)平滑輸出電流，輸出電壓低，低于交流電壓有效值;適用于大電流，電流越大濾波效果越好。電容和電感的很多特性是恰恰相反的。

一般情況下，電解電容的作用是過(guò)濾掉電流中的低頻信號(hào)，但即使是低頻信號(hào)，其頻率也分為了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此為了適合在不同頻率下使用，電解電容也分為高頻電容和低頻電容(這里的高頻是相對(duì)而言)。

低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波，其工作頻率與市電一致為50Hz；而高頻濾波電容主要工作在開(kāi)關(guān)電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬(wàn)Hz。當(dāng)我們將低頻濾波電容用于高頻電路時(shí)，由于低頻濾波電容高頻特性不好，它在高頻充放電時(shí)內(nèi)阻較大，等效電感較高。因此在使用中會(huì)因電解液的頻繁極化而產(chǎn)生較大的熱量。而較高的溫度將使電容內(nèi)部的電解液氣化，電容內(nèi)壓力升高，最終導(dǎo)致電容的鼓包和爆裂。

電源濾波電容的大小，平時(shí)做設(shè)計(jì)，前級(jí)用4.7u,用于濾低頻，二級(jí)用0.1u，用于濾高頻，4.7uF的電容作用是減小輸出脈動(dòng)和低頻干擾，0.1uF的電容應(yīng)該是減小由于負(fù)載電流瞬時(shí)變化引起的高頻干擾。一般前面那個(gè)越大越好，兩個(gè)電容值相差大概100倍左右。電源濾波，開(kāi)關(guān)電源，要看你的ESR(電容的等效串聯(lián)電阻)有多大，而高頻電容的選擇最好在其自諧振頻率上。大電容是防止浪涌，機(jī)理就好比大水庫(kù)防洪能力更強(qiáng)一樣；小電容濾高頻干擾，任何器件都可以等效成一個(gè)電阻、電感、電容的串并聯(lián)電路，也就有了自諧振，只有在這個(gè)自諧振頻率上，等效電阻最小，所以濾波最好！

電容的等效模型為一電感L，一電阻R和電容C的串聯(lián)，電感L為電容引線所至，電阻R代表電容的有功功率損耗，電容C，因而可等效為串聯(lián)LC回路求其諧振頻率，串聯(lián)諧振的條件為WL=1/WC,W=2*PI*f,從而得到此式子f = 1/(2pi* LC)，串聯(lián)LC回路中心頻率處電抗最小表現(xiàn)為純電阻，所以中心頻率處起到濾波效果，引線電感的大小因其粗細(xì)長(zhǎng)短而不同，接地電容的電感一般是1MM為 10nH左右，取決于需要接地的頻率。

采用電容濾波設(shè)計(jì)需要考慮參數(shù)：ESR、ESL、耐壓值、諧振頻率。