高频旁路电容的原理

在电子仪器中，从某一装置输出的交变电流经常有高频成分与低频成分。这时，高频旁路电容器就能起到滤过高频（让高频通过高频旁路电容器所在支路）保留低频（低频输出）的作用，起这种作用的电容器，就叫高频旁路电容器。 通高频，阻低频的电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，高频成分就通过电容器，而使得低频成分输送到下一级。做这种用途的电容器叫作高频旁路电容器，高频旁路电容器的电容一般比较小。 理解电感或电容首先需要看它的计算公式中的单位，是欧姆。也就是说对于它们所能起作用的电路而言，其作用可以看成电阻。如图1，以前级输出输出各种电成分（包含低频与高频）为开始，以后级输入为结束（仅含低频）。我们知道，电容的容抗与频率有关，频率越高，容抗越低，相当于小电阻。所以对于高频电流而言，图1中的电容器的容抗十分小，也就是相当于一条电阻十分小的支路，于是高频电流就在此处被短路了，而不能到达后级输入。相反，对于低频电流，图1中的电容容抗大，故不会被短路，同时能到达后级输出。 高频旁路电容器频率特性 所有的电容器的引线和电极都含有电感，差别仅在引线和电极的形状不同，决定了电感的大小。图2中示出了电容器的等效电路和它的频率特性。图中表示两只电容量相同的电容器（电容器1和电容器2），由于它们所含的电感量不同，因而呈现了两种不同的频率特性。在电容器1中含有较大的电感量，当频率升到f1时，容抗和感抗相等呈串联谐振状态。频率继续升高时呈电感性，也就是说此时该电容器已经变成一只电感器了。图中另一条曲线表示含有较小电感量的电容器2的频率特性，它可以应用在较高频率的场合。限制电容器上限频率的参；数是电容器的介质损耗角lgδ。lgδ的大小决定于电容器介质的材料。lgδ大的电容器当频率升高时，电容器会严重发热甚致损坏。作为阳极隔直流用的电容器，要选用耐压高介质损耗小的陶瓷或云母介质的电容器。对于作高频旁路的电容器，要注意电容器中含有电感的大小和工作频率的关系。一旦电容器成了电感器，它就不再有旁路高频的作用了。

耦合电感怎样应用在DC转换器上

近，电感厂商纷纷开始发布批量生产的耦合电感。耦合电感由两个缠绕在同一磁芯上的单独电感组成，其封装与单电感在长宽尺寸上相似，只会稍微高一点，但可以产生相同的电感值。耦合电感的价格一般也会比两个单电感的价格低。耦合电感的绕组可以为串联、并联，也可以作为一个变压器。本文重点介绍利用耦合电感满足常见应用需求的四种DC/DC转换器拓扑结构。 彻底了解耦合电感的各种规范，是充分利用它们所具有优势的一个基本要求。大多数耦合电感都具有相同的匝数—即1：1匝数比—但有些更新的耦合电感拥有更高的匝数比。耦合电感的耦合系数K一般约为0.95，远低于自定义变压器至少为0.99的系数。耦合电感的互感系数让其在一些回描应用中显得有些没有效率，同时还会引起非理想（例如：圆形而非三角形）电感波形。另外，根据其绕组实际为串联还是并联，耦合电感的电流规格也不同。例如，绕组为串联时，等效电感就会因为互感而超过额定电感的2倍。饱和及RMS电流额定值一定适用于同时流过两个绕组的电流，除非产品说明书中另有说明。理解这些规范以后，我们便可以对现实应用中的一些耦合电感例子进行研究。 更小尺寸且更高效的SEPIC 尽管DC/DC单端初级电感转换器（SEPIC）拓扑不是什么新东西，但的确直到 近它才开始流行起来，然而，对于能够对高低输入电压之间的输出电压（例如：12V未校准插墙式电源）进行调节的转换器需求一直都存在。虽然我们可以将任何升压转换器/控制器配置为一个SEPIC，但其在 近才得到普遍的使用。两个因素促进了SEPIC的人气大增：（1）IC制造厂商已经开始制造更多具有电流模式控制功能的升压控制器，旨在简化补偿；（2）电感制造厂商已经开始制造许多可以 小化转换器总PCB体积的单封装耦合电感。改用耦合电感以后，许多具有两个单独电感应用的电源体积可以缩减三分之一。图1显示了使用TITPS61170和Wuerth744877220的一个SEPIC。 耦合电感怎样应用在DC转换器上，分布电感是什么意思 图1使用TITPS61170和Wuerth744877220的SEPIC更吸引人的是，使用一个1：1耦合电感的SEPIC可迫使电感纹波电流在两个绕组之间分开，从而允许使用两个单独电感要求电感的一半，产生相同的纹波电流。相对于相同尺寸封装中双倍电感值的两个单独电感，耦合电感具有更低的DC电阻，有助于提高总转换器效率。特别是15-V输入和12-V、325-mA输出时，图1所示SEPIC的效率超出91%。