濾波電容

電容是兩個(gè)彼此靠近又相互絕緣的導(dǎo)體。

濾波電容是指安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動(dòng)波紋系數(shù)提升高效平滑直流輸出的一種儲(chǔ)能器件。由于濾波電路要求儲(chǔ)能電容有較大電容量。所以，絕大多數(shù)濾波電路使用電解電容。電解電容由于其使用電解質(zhì)作為電極（負(fù)極）而得名。

作用

濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對(duì)于精密電路而言，往往這個(gè)時(shí)候會(huì)采用并聯(lián)電容電路的組合方式來提高濾波電容的工作效果。

低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波，其工作頻率與市電一致為50Hz；而高頻濾波電容主要工作在開關(guān)電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。濾波電容在開關(guān)電源中起著非常重要的作用，如何正確選擇濾波電容，尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個(gè)工程技術(shù)人員十分關(guān)心的問題。

50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動(dòng)電壓頻率僅為100赫茲，充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí)。為獲得更小的脈動(dòng)系數(shù)，所需的電容量高達(dá)數(shù)十萬微法，因此普通低頻鋁電解電容器的目標(biāo)是以提高電容量為主，電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。而開關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器，其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)萬赫茲，甚至是數(shù)十兆赫茲。這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo)，衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗- 頻率”特性。要求在開關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗，同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。

普通的低頻電解電容器在萬赫茲左右便開始呈現(xiàn)感性，無法滿足開關(guān)電源的使用要求。而開關(guān)電源專用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子，正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極，負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。電流從四端電容的一個(gè)正端流入，經(jīng)過電容內(nèi)部，再?gòu)牧硪粋€(gè)正端流向負(fù)載；從負(fù)載返回的電流也從電容的一個(gè)負(fù)端流入，再?gòu)牧硪粋€(gè)負(fù)端流向電源負(fù)端 ［3］ 。

分類

一般情況下，電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號(hào)，但即使是低頻信號(hào)，其頻率也分為了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此為了適合在不同頻率下使用，電解電容也分為高頻電容和低頻電容（這里的高頻是相對(duì)而言）：

（1）低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波，其工作頻率和市電一致為50Hz。

（2）高頻濾波電容主要工作在開關(guān)電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。

特點(diǎn)

溫升低

諧波濾波器回路由電容器串聯(lián)電抗器組成，在某一諧波階次形成最低阻抗，用以吸收大量諧波電流，電容器的質(zhì)量會(huì)影響諧波濾波器的穩(wěn)定吸收效果，電容器的使用壽命跟溫度有很大的關(guān)系，溫度越高壽命越低，濾波全膜電容器具有溫升低等特點(diǎn)，可以保證其使用壽命。

損耗低

介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）：≤0.0003。

安全性

符合GB、IEC標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部單體電容器均附裝保護(hù)裝置；當(dāng)線路或單體電容器發(fā)生異常時(shí)，該保護(hù)裝置將會(huì)立即動(dòng)作，自動(dòng)切斷電源，以防二次災(zāi)害的發(fā)生。附裝放電電阻，可確保用電及維護(hù)保養(yǎng)之安全。外殼采用鋼板沖壓而成，內(nèi)外部涂上耐候性良好之高溫烤漆安全性特高。

便捷性

體積小且重量輕，搬運(yùn)安裝極為方便

電容的功能簡(jiǎn)單的說就是隔直流通交流，在電路中的電容主要有這幾種作用：濾波、去耦、旁路等作用。

1、濾波電容

濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分，使輸出的直流更平穩(wěn)。從使用電路的頻率不同，可以將濾波電容分為低頻濾波電容和高頻濾波電容。低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波，其工作頻率與市電一致為50Hz；而高頻濾波電容主要工作在開關(guān)電源整流后的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。使用時(shí)切忌不可以將低頻濾波電容用于高頻電路，否則會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生太大的熱量，可能會(huì)燒壞電容。

2、 去耦電容

高頻信號(hào)，如RF信號(hào)通過信號(hào)線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾，而干擾的進(jìn)入方式就是通過電磁輻射。去耦電容的主要作用就是去除器件切換時(shí)從高頻器件進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中的RF干擾。在實(shí)際中，芯片附近的電容還有蓄能的作用，即起一個(gè)緩存能量的作用。在高頻器件工作的時(shí)候，由于Vcc到總電源有一段距離，即使不長(zhǎng)，在頻率的影響下，也會(huì)產(chǎn)生很大的電感影響，導(dǎo)致器件供電不及時(shí)，該去耦電容同時(shí)可以解決此問題。有源器件在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容主要就是提供一個(gè)局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。

3、 旁路電容

用在有電阻連接時(shí)，接在電阻兩端，從而將不需要的RF能量消除。這主要是產(chǎn)生交流旁路消除無意的能量進(jìn)入敏感部分，另外還可以提供基帶濾波功能。

例如電源和地之間的去耦電容，具有三個(gè)方面的作用：

①。作為電路的蓄能電容；

②。濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進(jìn)行傳播的通路；

③。防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。

其實(shí)在電路中去耦電容和旁路電容都是起抗干擾的作用，電容所處的位置不同，稱呼就不一樣。對(duì)于同一個(gè)電路來說，旁路電容就是把輸入信號(hào)中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；去耦電容也稱退耦電容，是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。