開(kāi)關(guān)直流電源中各類(lèi)電容的選擇經(jīng)驗(yàn)
2017-5-17 20:55:14??????點(diǎn)擊：
引言
電容可用來(lái)減少紋波并吸收開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生的噪聲，它還可以用于后級(jí)穩(wěn)壓，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)能力。開(kāi)關(guān)直流電源輸出中不應(yīng)出現(xiàn)任何紋波噪聲或殘留抖動(dòng)。這些電路常采用鉭電容來(lái)降低紋波，但鉭電容有可能受到開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲影響而產(chǎn)生不安全的瞬變現(xiàn)象。為保證可靠工作，必須降低鉭電容的額定電壓。例如，額定值為10uF/35V的D型鉭電容，工作電壓應(yīng)降低到17V，如果用在電源輸入端過(guò)濾紋波，額定35V鉭電容可在高達(dá)17V的電壓導(dǎo)軌上可靠地工作。
高壓電源總線(xiàn)系統(tǒng)一般很難達(dá)到額定電壓降低50%的指標(biāo)。這種情況限制了鉭電容用于電壓導(dǎo)軌大于28V的應(yīng)用。目前，由于鉭電容需要被降額使用，高壓濾波應(yīng)用唯一可行的辦法是采用體積較大且?guī)б€(xiàn)的電解電容，而不是鉭電容。
大電容是退耦電容，即相當(dāng)于給下級(jí)IC提供了一個(gè)電荷水池，大電容電壓不突變，所以，如果下級(jí)IC的IO口轉(zhuǎn)換劇烈，需要大電流時(shí)，從退耦電容中提取電流，不會(huì)拉低開(kāi)關(guān)電源電壓，從這個(gè)意義講，大電容免除下級(jí)IC對(duì)電源的影響。小電容是作用正好相反，是濾波電容，即電源電壓通過(guò)整形濾波之后出來(lái)的電壓仍不可避免的有各次波諧波分量，即有交流分量，所以小電容是免除電壓波動(dòng)對(duì)下級(jí)IC的影響的。
1、EMI濾波電容的選擇
能濾除電網(wǎng)線(xiàn)之間的串模干擾的電容器，稱(chēng)作“X電容”（一般選擇X2，常用容量范圍是1nF~1uF，并聯(lián)在電網(wǎng)之間）能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容產(chǎn)生的共模干擾電容器，稱(chēng)作“Y 電容”，一端接一次側(cè)直流高壓，另一端接二次側(cè)公共端（用于濾除10~200MHz 頻段的高頻干擾，因此需要用短引線(xiàn)連接，常用容量范圍是1~2.2nF 耐壓值一般不低于1.5kV）
2、旁路電容和去耦電容
去耦電容在集成電路的電源和地之間有兩個(gè)作用： 2.1、旁路掉該器件的高頻噪聲。
（數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1uF，最好不用電解電容，去耦電容的選用經(jīng)驗(yàn)算法：C=1/F,即10MHz 取0.1uF，100MHz 取0.01uF）
在電子電路中，旁路電容和去耦電容都是起到抗干擾的作用，因?yàn)殡娙萏幍奈恢貌灰粯?，稱(chēng)呼也就不一樣了。對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō)，旁路電容就是把輸入信號(hào)的高頻噪聲作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除；而去耦電容也稱(chēng)退偶電容，就是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象?？傊痪湓?huà)，旁路，退偶，都是作用于高頻干擾。所以電容值要取小。具體要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)定。 2.2、作為集成電路的蓄能電容。
3、輸入輸出濾波電容器的選擇
3.1、輸出濾波電容器的選擇
3.1.1、為減小輸出噪聲，可以在電解電容器上再并一只0.01~0.1uF的小電容。
3.1.2、可以將幾只相同容量的電解電容器并聯(lián)使用，以降低等效串聯(lián)電阻。 （電解電容的使用壽命與紋波電流，環(huán)境溫度有關(guān)，紋波電流越大，環(huán)境溫度越高，使用壽命就越短）設(shè)計(jì)時(shí)要注意。
3.1.3、輸出濾波電容器的耐壓值一般留出1.2~1.5倍的余量（為了更安全可靠可以選擇2 倍）。
3.1.4、輸出濾波電容器的容量可按照1000uF/A來(lái)選擇。
3.2、輸入濾波電容器的選擇以引腳的形式分，有徑向引線(xiàn)，軸向引線(xiàn)，一般選擇徑向引線(xiàn)的電容，并在安裝時(shí)應(yīng)盡量減小引線(xiàn)長(zhǎng)度。（電解電容劑型不得接反；耐壓值選擇為實(shí)際工作值的1.2~1.5倍）
3.3、輸入濾波電容器容量的選擇
當(dāng)交流電壓u=85~265V時(shí)，經(jīng)驗(yàn)選擇k=（2~3）uF/W 當(dāng)交流電壓u=230V(+-15%)時(shí)，k=1uF/W （k為每單位輸出功率（W）所需輸入濾波電容器容量（uF）的比例系數(shù)）
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