滤波电容的使用心得

滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。而且对于精密电路而言，往往这个时候会采用并联电容电路的组合方式来提高滤波电容的工作效果。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz；而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。滤波电容在开关电源中起著非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员十分关心的问题。 50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100赫兹，充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万微法，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数万赫兹，甚至是数十兆赫兹。这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性。要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。 普通的低频电解电容器在万赫兹左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用要求。而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。 简单的电感电路在低阻抗电路中使用时效果很好，衰减超过40dB，但在高阻抗电路中可能一点效果没有。 单个电容器的电路在高阻抗电路中效果很好，但在低阻抗电路中效果很差。 多元件构成的滤波器会有很好的效果，但前提是必须构造正确，应使电容器面对高阻抗，电感器面对低阻抗。 由于电容器引线具有寄生电感，电阻，实际电容器模型是电容，电感（等效串联电感ESL），电阻（等效串联电阻ESR）串联的结构，具有自谐振频率，电容器应该工作在其自谐振频率之下才能发挥作用。

共模噪声和共模电感有什么作用

共模噪声又称为非对称噪声或线路对地的噪声，在使用交流电源的电气设备的输入端（输电线和中线）都存在这种噪声，两者对地的相位保持同相。 共模噪声的电流在两个输电线上以相同的方向流动并通过地线返回。 共模噪声可以通过在电磁干扰滤波器中放置与每条输电线串联的电感，并在两个输电线和地之间使用Y电容进行连接，来予以抑制。 共模电感也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。 随着开关型电源在工业和家用电器中越来越多的应用，电器之间的相互干扰成为日益严重的问题，电磁环境越来越为人们所关心。电磁干扰有很多种类，其中在30MHz以下的共模干扰是非常重要的一类，它们主要以传导方式传播，对仪器的安全正常运行造成很大危害，必须加以控制。通常在输入端附加共模滤波器，以减轻外界共模干扰通过电源线进入仪器，同时防止仪器产生的共模干扰进入电网。共模滤波器的核心是带有软磁铁芯的共模电感，其性能的高低决定了滤波器的水平。 共模噪声和共模电感共模噪声主要是各种开关器件在导通和关断时产生的，可分解为不同的谐波形式，具有比较宽的频谱范围。对于30MHz以下的干扰信号，一般通过传导方式传播。共模电感由软磁铁芯和两组同向绕制的线圈组成，对差模信号，由于两组线圈产生的磁场方向相反，故相互抵消，铁芯不被磁化，对信号没有抑制作用。对于共模信号，由于两组线圈产生的磁场不是抵消，而是相互叠加，因此铁芯被磁化。由于铁芯材料的高导磁率，铁芯将产生一个大的电感，线圈的阻抗使共模信号的通过受到抑制。