芯片|（深度长文）电源设计中的电容选用规则( 二 )
电容也不例外 ， 电容被击穿后 ， 就不是绝缘体了 。 不过在中学阶段 ， 这样的电压在电路中是见不到的 ， 所以都是在击穿电压以下工作的 ， 可以被当做绝缘体看 。 但是 ， 在交流电路中 ， 因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的 。 而电容器充放电的过程是有时间的 ， 这个时候 ， 在极板间形成变化的电场 ， 而这个电场也是随时间变化的函数 。
1.滤波电容器交流电（工频或高频）经整流后需用电容器滤波使输出电压平滑 ， 要求电容器容量大 ， 一般多采用铝电解电容器 。 铝电解电容器应用时主要问题是温度与寿命关系 ， 基本遵循50℃法则 。 因此在很多要求高温和高可靠性场合下 ， 应选用长寿命（如5000h 以上 ， 甚至105℃ ， 5000h）电解电容器 。 一般体积小的电解电容器 ， 其寿命相对较短 。
用于DC/DC 开关稳压电源输入滤波电容器 ， 因开关变换器是以脉冲形式向电源汲取电能 ， 故滤波电容器中流过较大的高频电流 ， 当电解电容器等效串联电阻（ESR）较大时 ， 将产生较大损耗 ， 导致电解电容器发热 。 而低ESR 电解电容器则可明显减小纹波（特别是高频纹波）电流产生的发热 。
用于开关稳压电源输出整流的电解电容器 ， 要求其阻抗频率特性在300kHz 甚至500kHz时仍不呈现上升趋势 。 而普通电解电容器在100kHz 后就开始呈现上升趋势 ， 用于开关电源输出整流滤波效果相对较差 。 笔者在实验中发现 ， 普通CDII 型中4700μF ， 16V 电解电容器 ， 用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF 型4700μF ， 16V 高频电解电容器的低 ， 同时普通电解电容器温升相对较高 。 当负载为突变情况时 ， 用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器 。
由于铝电解电容器在高频段不能很好地发挥作用 ， 应辅之以高频特性好的陶瓷或无感薄膜电容器 ， 其主要优点是：高频特性好 ， ESR 低 ， 如MMK5 型容量1μF 电容器 ， 谐振频率达2MHz 以上 ， 等效阻抗小于0.02Ω ， 远低于电解电容器 ， 而且容量越小谐振频率越高（可达50MHz 以上） ， 这样将得到很好的电源的输出频率响应或动态响应 。
在滤波电容器中我们着重讲解在开关电源中怎样选用滤波电容
开关电源怎样选用滤波电容
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十分关心的问题 。
50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器 ， 其脉动电压频率仅为100赫兹 ， 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微法 ， 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万赫兹 ， 甚至是数十兆赫兹 。 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 。
许多电子设计者都知道滤波电容在电源中起的作用 ， 但在开关电源输出端用的滤波电容上 ， 与工频电路中选用的滤波电容并不一样 ， 其上的脉动电压频率仅有 100 赫兹 ， 充放电时间是毫秒数量级 ， 为获得较小的脉动系数 ， 需要的电容量高达数十万微法 ， 因而一般低频用普通铝电解电容器制造 ， 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 。
相关经验推荐
- 华为|华为上架新机，搭载麒麟芯片，5000mAh仅售1399元
- 电影|深度剖析：人类是如何沦为手机的奴隶
- |苹果的2022款iPad将保留A14芯片的旧设计
- 华为鸿蒙系统|华为Mate50再秀实力，5G并没有缺失，鸿蒙OS3.0搭配麒麟芯片
- it芯片|大家注意，6500xt真不值得买！
- 芯片|一家日本味精公司，却卡住了全球芯片企业的脖子，真的假的？
- 芯片|春节出行，留守在家的净水器该怎么处理？
- 芯片|AI芯天下丨日经：三星2021年半导体超越英特尔 成最大芯片销售商
- 中兴|中兴三大品牌深度整合并邀请吴京代言，新一代蓝牙耳机已经发布
- 芯片|与iOS相比国产手机隐私安全做得如何？网友上手Find N后这样说