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方法：電源濾波電容如何選取

經(jīng)過(guò)整流橋以后的是脈動(dòng)直流，波動(dòng)范圍很大。后面一般用大小兩個(gè)電容大電容用來(lái)穩定輸出，眾所周知電容兩端電壓不能突變，因此可以使輸出平滑小電容是用來(lái)濾除高頻干擾的，使輸出電壓純凈電容越小，諧振頻率越高，可濾除的干擾頻率越高

1、容量選擇：

(1)大電容,負載越重，吸收電流的能力越強，這個(gè)大電容的容量就要越大

(2)小電容，憑經(jīng)驗，一般104即可

**別人的經(jīng)驗**

1)電容對地濾波，需要一個(gè)較小的電容并聯(lián)對地，對高頻信號提供了一個(gè)對地通路。

2)電源濾波中電容對地腳要盡可能靠近地。

3)理論上說(shuō)電源濾波用電容越大越好，一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。

4)可靠的做法是將一大一小兩個(gè)電容并聯(lián),一般要求相差兩個(gè)數量級以上,以獲得更大的濾波頻段.

具體案例: AC220-9V再經(jīng)過(guò)全橋整流后，需加的濾波電容是多大的? 再經(jīng)78LM05后需加的電容又是多大?

前者電容耐壓應大于15V，電容容量應大于2000微發(fā)以上。后者電容耐壓應大于9V，容量應大于220微發(fā)以上。

2、有一電容濾波的單相橋式整流電路，輸出電壓為24V，電流為500mA，要求：

(1)選擇整流二極管;

(2)選擇濾波電容;

(3)另：電容濾波是降壓還是增壓?

(1)因為橋式是全波，所以每個(gè)二極管電流只要達到負載電流的一半就行了，所以二極管大電流要大于250mA;電容濾波式橋式整流的輸出電壓等于輸入交流電壓有效值的1.2倍，所以你的電路輸入的交流電壓有效值應是20V，而二極管承受的大反壓是這個(gè)電壓的根號2倍，所以，二極管耐壓應大于28.2V。

(2)選取濾波電容：1、電壓大于28.2V;2、求C的大?。汗絉C≥(3--5)×0.1秒，本題中R=24V/0.5A=48歐

所以可得出C≥(0.00625--0.0104)F，即C的值應大于6250μF。

(3)電容濾波是升高電壓。

濾波電容的選用原則

在電源設計中,濾波電容的選取原則是:

C≥2.5T/R其中: C為濾波電容,單位為UF;T為頻率, 單位為Hz

R為負載電阻,單位為Ω

當然,這只是一般的選用原則,在實(shí)際的應用中,如條件(空間和成本)允許,都選取C≥5T/R

3、濾波電容的大小的選

PCB制版電容選擇

印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí).操作它們時(shí)均會(huì )產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC吸收電路來(lái)吸收放電電流。一般R取1~2kΩ，C取2.2~4.7μF

一般的10PF左右的電容用來(lái)濾除高頻的干擾信號,0.1UF左右的用來(lái)濾除低頻的紋波干擾,還可以起到穩壓的作用。濾波電容具體選擇什么容值要取決于你PCB上主要的工作頻率和可能對系統造成影響的諧波頻率，可以查一下相關(guān)廠(chǎng)商的電容資料或者參考廠(chǎng)商提供的資料庫軟件，根據具體的需要選擇。至于個(gè)數就不一定了，看你的具體需要了，多加一兩個(gè)也挺好的，暫時(shí)沒(méi)用的可以

先不貼，根據實(shí)際的調試情況再選擇容值。如果你PCB上主要工作頻率比較低的話(huà)，加兩個(gè)電容就可以了，一個(gè)慮除紋波，一個(gè)慮除高頻信號。如果會(huì )出現比較大的瞬時(shí)電流，建議再加一個(gè)比較大的鉭電容。

其實(shí)濾波應該也包含兩個(gè)方面，也就是各位所說(shuō)的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。原理我就不說(shuō)了，實(shí)用點(diǎn)的，一般數字電路去耦0.1uF即可，用于10M以下;20M以上用1到10個(gè)uF，去除高頻噪聲好些，大概按C=1/f 。旁路一般就比較的小了，一般根據諧振頻率一般為0.1或0.01uF。

說(shuō)到電容，各種各樣的叫法就會(huì )讓人頭暈目眩，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其實(shí)無(wú)論如何稱(chēng)呼，它的原理都是一樣的，即利用對交流信號呈現低阻抗的特性，這一點(diǎn)可以通過(guò)電容的等效阻抗公式看出來(lái)：Xcap=1/2лfC，工作頻率越高，電容值越大則電容的阻抗越小.。在電路中，如果電容起的主要作用是給交流信號提供低阻抗的通路，就稱(chēng)為旁路電容;如果主要是為了增加電源和地的交流耦合，減少交流信號對電源的影響，就可以稱(chēng)為去耦電容;如果用于濾波電路中，那么又可以稱(chēng)為濾波電容;除此以外，對于直流電壓，電容器還可作為電路儲能，利用沖放電起到電池的作用。而實(shí)際情況中，往往電容的作用是多方面的，我們大可不必花太多的心思考慮如何定義。本文里，我們統一把這些應

用于高速PCB設計中的電容都稱(chēng)為旁路電容.

電容的本質(zhì)是通交流，隔直流，理論上說(shuō)電源濾波用電容越大越好。

但由于引線(xiàn)和PCB布線(xiàn)原因，實(shí)際上電容是電感和電容的并聯(lián)電路，(還有電容本身的電阻，有時(shí)也不可忽略)這就引入了諧振頻率的概念：ω=1/(LC)1/2

在諧振頻率以下電容呈容性，諧振頻率以上電容呈感性。

因而一般大電容濾低頻波，小電容濾高頻波。

這也能解釋為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。

至于到底用多大的電容，這是一個(gè)參考

電容諧振頻率

電容諧振頻率

電容值    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)
不過(guò)僅僅是參考而已，用老工程師的話(huà)說(shuō)——主要靠經(jīng)驗。

更可靠的做法是將一大一小兩個(gè)電容并聯(lián)，一般要求相差兩個(gè)數量級以上，以獲得更大的濾波頻段。

一般來(lái)講，大電容濾除低頻波，小電容濾除高頻波。電容值和你要濾除頻率的平方成反比。具體電容的選擇可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )

電源濾波電容如何選取，掌握其精髓與方法，其實(shí)也不難。

1)理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少(1/jwc),但由于電容兩端引腳的電感效應

,這時(shí)電容應該看成是一個(gè)LC串連諧振電路,自諧振頻率即器件的FSR參數,這表示頻率大于FSR值時(shí),電容變成了一個(gè)電感,如果電容對地濾波,當頻率超出FSR后,對干擾的抑制就大打折扣,所以需要一個(gè)較小的電容并聯(lián)對地,可以想想為什么?原因在于小電容,SFR值大,對高頻信號提供了一個(gè)對地通路,所以在電源濾波電路中我們常常這樣理解:大電容慮低頻,小電容慮高頻,根本的原因在于SFR(自諧振頻率)值不同,當然也可以想想為什么?如果從這個(gè)角度想,也就可以理解為什么電源濾波中電容對地腳為什么要盡可能靠近地了.

2)那么在實(shí)際的設計中,我們常常會(huì )有疑問(wèn),我怎么知道電容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何選取不同SFR值的電容值呢?是選取一個(gè)電容還是兩個(gè)電容?電容的SFR值和電容值有關(guān),和電容的引腳電感有關(guān),所以相同容值的0402,0603,或直插式電容的SFR值也不會(huì )相同,當然獲取SFR值的途徑有兩個(gè),1)器件Data sheet,如22pf0402電容的SFR值在2G左右, 2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )分析儀直接量測其自諧振頻率,想想如何量測?S21?知道了電容的SFR值后,用軟件仿真,如RFsim99,選一個(gè)或兩個(gè)電路在于你所供電電路的工作頻帶是否有足夠的噪聲抑制比.仿真完后,那就是實(shí)際電路試驗,如調試手機接收靈敏度時(shí),LNA的電源濾波是關(guān)鍵,好的電源濾波往往可以改善幾個(gè)dB。

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