利记官网 3.滤波电容的大小的选取 PCB制版电容选择 印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时

 新闻资讯     |      2021-06-18 21:33

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,就可过滤各类频率信号。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,可滤去交换纹波。电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来滑腻输出电压,输出电压高,靠近交换电压峰值;合用于小电流,电流越小滤波结果越好。

电感滤波属电流滤波,是靠通过电流发生电磁感到来滑腻输出电流,输出电压低,低于交换电压有效值;合用于大电流,电流越大滤波结果越好。电容和电感的许多特性是恰恰相反的。

一般环境下,电解电容的浸染是过滤掉电流中的低频信号,但纵然是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在差异频率下利用,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,其事情频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要事情在开关电源整流后的滤波,其事情频率为几千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欠好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在利用中会因电解液的频繁极化而发生较大的热量。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。

电源滤波电容的巨细,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的电容浸染是减小输出脉动和低频滋扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变革引起的高频滋扰。一般前面谁人越大越好,两个电容值相差或许100倍阁下。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亏得其自谐振频率上。大电容是防备浪涌,机理就比如洪流库防洪本领更强一样;小电容滤高频滋扰,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!

电容的等效模子为一电感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,从而获得此式子f = 1/(2pi* LC)。,串联LC回路中心频率处电抗最小表示为纯电阻,所以中心频率处起到滤波结果。引线电感的巨细因其粗细是非而差异,接地电容的电感一般是1MM为10nH阁下,取决于需要接地的频率。

回收电容滤波设计需要思量参数:

ESR

ESL

耐压值

谐振频率

那么如何选取电源滤波电容呢?

电源滤波电容如何选取,把握其精华与要领,其实也不难

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1)、理论上抱负的电容其阻抗随频率的增加而淘汰(1/jwc),但由于电容两头引脚的电感效应,这时电容应应当作是一个LC串通谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这暗示频率大于FSR值时,电容酿成了一个电感,假如电容对地滤波,当频率超出FSR后,对滋扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,

所以在电源滤波电路中我们经常这样领略:大电容滤低频,小电容滤高频,基础的原因在于SFR(自谐振频率)值差异,想想为什么?假如从这个角度想,也就可以领略为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽大概接近地了。

2)、那么在实际的设计中,我们经常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是几多?就算我知道SFR值,

我如何选取差异SFR值的电容值呢?是选取一个电容照旧两个电容?

电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以沟通容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会沟通,虽然获取SFR值的途径有两个:1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G阁下, 2)通过网络阐明仪直接量测其自谐振频率,想想如何丈量S21?

知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的事情频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机吸收敏捷度时,LNA的电源滤波是要害,好的电源滤波往往可以改进几个dB。

电容的本质是通交换,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(尚有电容自己的电阻,有时也不行忽略)这就引入了谐振频率的观念:ω=1/(LC)1/2

在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

这也能表明为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高.

至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率

电容值 DIP (MHz) STM (MHz)

1.0μF 2.5 5

0.1μF 8 16

0.01μF 25 50

1000pF 80 160

100 pF 250 500

10 pF 800 1.6(GHz)

不外仅仅是参考罢了,老工程师说主要靠履历.

更靠得住的做法是将一大一小两个电容并联,

一般要求相差两个数量级以上,以得到更大的滤波频段。

文章来历:http://blog.sina.com.cn/s/blog_545edca401000ax6.html

我看了这篇文章,也做个大致的总结吧:

1.电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。

2.电源滤波中电容对地脚要尽大概接近地。

3.理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4.靠得住的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以得到更大的滤波频段。

滤波电容的选取原则

颠末整流桥今后的是脉动直流,颠簸范畴很大。后头一般用巨细两个电容;

大电容用来不变输出,众所周知电容两头电压不能突变,因此可以使输出滑腻;

小电容是用来滤除高频滋扰的,使输出电压纯净;

电容越小,谐振频率越高,可滤除的滋扰频率越高;

容量选择:

(1)大电容,负载越重,接收电流的本领越强,这个大电容的容量就要越大

(2)小电容,凭履历,一般104即可

2.别人的履历(来自互联网)

1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,利记官网,对高频信号提供了一个对地通路。

2、电源滤波中电容对地脚要尽大概接近地。

3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4、靠得住的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以得到更大的滤波频段。

详细案例: AC220-9V再颠末全桥整流后,需加的滤波电容是多大的? 再经78LM05后需加的电容又是多大?

前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。 后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。

2.有一电容滤波的单相桥式整流电路,输出电压为24V,电流为500mA,要求:

(1)选择整流二极管;

(2)选择滤波电容;

(3)另:电容滤波是降压照旧增压?