濾波電容的選擇

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濾波電容的選擇

經過整流橋以後的是脈動直流，波動範圍很大。後面一般用大小兩個電容

大電容用來穩定輸出，眾所周知電容兩端電壓不能突變，因此可以使輸出平滑

小電容是用來濾除高頻干擾的，使輸出電壓純淨

電容越小，諧振頻率越高，可濾除的干擾頻率越高

容量選擇：

（1）大電容,負載越重，吸收電流的能力越強，這個大電容的容量就要越大

（2）小電容，憑經驗，一般104即可

2.別人的經驗（來自網際網路）

1、電容對地濾波，需要乙個較小的電容併聯對地，對高頻訊號提供了乙個對地通路。

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電容併聯,一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段.

具體案例: ac220-9v再經過全橋整流後，需加的濾波電容是多大的？再經78lm05後需加的電容又是多大？

前者電容耐壓應大於15v，電容容量應大於2000微發以上。後者電容耐壓應大於9v，容量應大於220微發以上。

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）選擇整流二極體；

（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，所以每個二極體電流只要達到負載電流的一半就行了，所以二極體最大電流要大於250ma；電容濾波式橋式整流的輸出電壓等於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，而二極體承受的最大反壓是這個電壓的根號2倍，所以，二極體耐壓應大於28.2v。

（2）選取濾波電容：1、電壓大於28.2v；2、求c的大小：公式rc≥（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的值應大於6250μf。

（3）電容濾波是公升高電壓。

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取

pcb製版電容選擇

印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時．操作它們時均會產生較大火花放電，必須採

用rc吸收電路來吸收放電電流。一般r取1~2kω，c取2.2~4.7μf

一般的10pf左右的電容用來濾除高頻的干擾訊號,0.1uf左右的用來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麼容值要取決於你pcb上主要的工作頻率和可能對系統造成影響的諧波

頻率，可以查一下相關廠商的電容資料或者參考廠商提供的資料庫軟體，根據具體的需要

選擇。至於個數就不一定了，看你的具體需要了，多加一兩個也挺好的，暫時沒用的可以

先不貼，根據實際的除錯情況再選擇容值。如果你pcb上主要工作頻率比較低的話，加兩個

電容就可以了，乙個慮除紋波，乙個慮除高頻訊號。如果會出現比較大的瞬時電流，建議

再加乙個比較大的鉭電容。

其實濾波應該也包含兩個方面，也就是各位所說的大容值和小容值的，就是去耦和旁路。

原理我就不說了，實用點的，一般數位電路去耦0.1uf即可，用於10m以下；20m以上用1到

10個uf，去除高頻雜訊好些，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

說到電容，各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩，旁路電容，去耦電容，濾波電容等等，其

實無論如何稱呼，它的原理都是一樣的，即利用對交流訊號呈現低阻抗的特性，這一點可

以通過電容的等效阻抗公式看出來：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訊號提供低阻抗的通路，就稱為旁

路電容；如果主要是為了增加電源和地的交流耦合，減少交流訊號對電源的影響，就可以

稱為去耦電容；如果用於濾波電路中，那麼又可以稱為濾波電容；除此以外，對於直流電

壓，電容器還可作為電路儲能，利用衝放電起到電池的作用。而實際情況中，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。本文裡，我們統一把這些應

用於高速pcb設計中的電容都稱為旁路電容.

電容的本質是通交流，隔直流，理論上說電源濾波用電容越大越好。

但由於引線和pcb佈線原因，實際上電容是電感和電容的併聯電路，

（還有電容本身的電阻，有時也不可忽略）

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。

這也能解釋為什麼同樣容值的stm封裝的電容濾波頻率比dip封裝更高。

至於到底用多大的電容，這是乙個參考

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)

不過僅僅是參考而已，用老工程師的話說——主要靠經驗。

更可靠的做法是將一大一小兩個電容併聯，

一般要求相差兩個數量級以上，以獲得更大的濾波頻段。

一般來講，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),但由於電容兩端引腳的電感效應

,這時電容應該看成是乙個lc串連諧振電路,自諧振頻率即器件的fsr引數,這表示頻率大於

fsr值時,電容變成了乙個電感,如果電容對地濾波,當頻率超出fsr後,對干擾的抑制就大打

折扣,所以需要乙個較小的電容併聯對地,可以想想為什麼?

原因在於小電容,sfr值大,對高頻訊號提供了乙個對地通路,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,根本的原因在於sfr(自諧振頻率)值不同,當然也

可以想想為什麼?如果從這個角度想,也就可以理解為什麼電源濾波中電容對地腳為什麼要

盡可能靠近地了.

2)那麼在實際的設計中,我們常常會有疑問,我怎麼知道電容的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?是選取乙個電容還是兩個電容?

電容的sfr值和電容值有關,和電容的引腳電感有關,所以相同容值的0402,0603,或直插式電

容的sfr值也不會相同,當然獲取sfr值的途徑有兩個,1)器件data sheet,如22pf0402電容的

sfr值在2g左右, 2)通過網路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值後,用軟體**,如rfsim99,選乙個或兩個電路在於你所供電電路的工作

頻帶是否有足夠的雜訊抑制比.**完後,那就是實際電路試驗,如除錯手機接收靈敏度時,

lna的電源濾波是關鍵,好的電源濾波往往可以改善幾個db.

一般來說, 選擇輸出濾波電容主要是為了獲得好的濾波效果，輸出電壓的紋波與晶元的工作方式(公升壓或降壓)以及工作原理有關，單相和多相的計算方法是不同的。舉例來說，假如使用ltc3406b晶元，△vout≈△il（esr＋1／8fcout）, 其中，△vout是輸出電壓的紋波，△il是電感的紋波電流，esr是輸出濾波電容的內阻，f 是dc/dc的開關頻率， cout是輸出濾波電容的容值。通過該公式，可以方便地計算出需要的電容引數。

濾波電容範圍太廣了，這裡簡單說說電源旁路（去藕）電容。

濾波電容的選擇要看你是用在區域性電源還是全域性電源。對區域性電源來說就是要起到瞬態供電的作用。為什麼要加電容來供電呢？是因為器件對電流的需求隨著驅動的需求快速變化（比如ddr controller）,而在高頻的範圍內討論，電路的分布引數都要進行考慮。由於分布電感的存在，阻礙了電流的劇烈變化，使得在晶元電源腳上電壓降低－－也就是形成了雜訊。而且，現在的反饋式電源都有乙個反應時間－－也就是要等到電壓波動發生了一段時間（通常是ms或者us級）才會做出調整，對於ns級的電流需求變化來說，這種延遲，也形成了實際的雜訊。所以，電容的作用就是要提供乙個低感抗（阻抗）的路線，滿足電流需求的快速變化。

基於以上的理論，計算電容量就要按照電容能提供電流變化的能量去計算。選擇電容的種類，就需要按照它的寄生電感去考慮－－也就是寄生電感要小於電源路徑的分布電感。

濾波電容的選擇

濾波電容的選擇

濾波電容的選擇

諧振電容與濾波電容

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