滤波电容器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,特别是输出滤波电容的选择,是每个工程技术人员都十分关注的问题。我们可以在电源滤波器电路上看到各种电容器,分别为100uF,10uF,100nF和10nF。如何确定这些参数? 50Hz工频电路中使用的普通电解电容器的脉动电压频率仅为100Hz,充电和放电时间约为毫秒。为了获得较小的脉动系数,所需的电容高达数十万微法拉。因此,普通的低频铝电解电容器的目的是增加电容。电容,电容的损耗角正切值和泄漏电流将用于识别它们。优缺点的主要参数。开关电源中的输出滤波电解电容器具有高达数十kHz甚至数十MHz的锯齿电压频率。此时,电容不是其主要指标。测量高频铝电解电容器的质量的标准是“阻抗-频率”。特性要求在开关电源的工作频率内具有较低的等效阻抗,同时,它对半导体器件工作时产生的高频尖峰具有良好的滤波效果。普通的低频电解电容器在10kHz左右开始出现电感性,无法满足开关电源的要求。开关电源专用高频铝电解电容器有四个端子。正极铝板的两端分别引出作为电容器的正极,负极铝板的两端也引出作为负极。电流从四端电容器的一个正极端子流入,流经电容器,然后从另一正极端子流向负载。从负载返回的电流也从电容器的一个负极端子流入,然后从另一负极端子流向电源的负极端子。因为四端电容器具有良好的高频特性,所以它为降低电压的脉动分量并抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的方法。高频铝电解电容器也具有多芯形式,即,将铝箔分成几个较短的部分,它们与多个引线片并联连接,以减小电容电抗中的阻抗分量。使用低电阻材料作为引出端子可提高电容器承受大电流的能力。数字电路必须稳定且可靠地运行,电源必须“干净”,并且必须及时补充能量,即滤波和去耦必须良好。什么是滤波器去耦?简而言之,当芯片不需要电流时,它可以存储能量;当您需要电流时,我可以及时补充能量。不要告诉我,此责任不属于DCDC和LDO吗?是的,它们可以在低频下处理,但是高速数字系统却有所不同。我们先来看一下电容器。电容器的功能仅仅是存储电荷。众所周知,电源中需要进行电容器滤波,并且在每个芯片的电源引脚上放置了一个0.1uF的电容器以进行去耦。等等,为什么我看到某些板载芯片电源引脚旁边的电容器是0.1uF或0.01uF,这是什么意思?要了解这一点,有必要了解电容器的实际特性。理想的电容器只是电荷存储,即C。实际制造的电容器并非如此简单。分析电源完整性时,下图显示了常用的电容器模型:ESR是电容器的串联等效电阻,ESL是电容器的串联等效电感,C是真正理想的电容器。 ESR和ESL由电容器的制造工艺和材料决定,无法消除。这两件事对电路有什么影响? ESR影响电源的纹波,ESL影响电容器的滤波器频率特性。我们知道电容器Zc = 1 /ωC的电容电抗,电感Zl =ωL的电感电抗(ω=2πf),实际电容器的复阻抗为Z = ESR +jωL-1/jωC= ESR +j2πfL-1/j2πfC。可以看出,当频率非常低时,电容起着作用,而当频率高至一定水平时,电感的作用不容忽视,