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。

贴片电感主要参数详解

除固定电感器和部分阻流圈为通用元件（只要规格相同，各种电子整机上均可使用）外，其余的均为电视机、收音机等专用元件。专用元件一般都是一个型号对应一种机型（代用除外），购买及使用时应以元件型号为主要依据，具体参数大都不需考虑，若需了解，可查相应产品手册或有关资料，这里不可能一一示例。下面谈谈固定电感器及阻流圈的主要参数及识别。 1．电感量L 电感量L也称作自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量。当通过一个线圈的磁通（即通过某一面积的磁力线数）发生变化时，线圈中便会产生电势，这是电磁感应现象。所产生的电势称感应电势，电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数。当线圈中通过变化的电流时，线圈产生的磁通也要变化，磁通掠过线圈，线圈两端便产生感应电势，这便是自感应现象。自感电势的方向总是阻止电流变化的，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。L的大小与线圈匝数、尺寸和导磁材料均有关，采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯，可以较小的匝数得到较大的电感量。L的基本单位为H（亨），实际用得较多的单位为mH（毫亨）和IxH（微亨），三者的换算关系如下：1H=103mH=106μH。 2．感抗XL 感抗XL在电感元件参数表上一般查不到，但它与电感量、电感元件的分类品质因数Q等参数密切相关，在分析电路中也经常需要用到，故这里专门作些介绍。前已述及，由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化，故线圈对交流电有阻力作用，阻力大小就用感抗XL来表示。XL与线圈电感量L和交流电频率f成正比，计算公式为：XL（Ω）=2лf（Hz）L（H）。不难看出，线圈通过低频电流时XL小。通过直流电时XL为零，仅线圈的直流电阻起阻力作用，因电阻：—般很小，所以近似短路。通过高频电流时XL大，若L也大，则近似开路。线圈的此种特性正好与电容相反，所以利用电感元件和电容器就可以组成各种高频、中频和低频滤波器，以及调谐回路、选频回路和阻流圈电路等等。 3．品质因数Q 这是表示电感线圈品质的参数，亦称作Q值或优值。线圈在一定频率的交流电压下工作时，其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值，表达式如下：Q=2лL/R。由此可见，线圈的感抗越大，损耗电阻越小，其Q值就越高。值得注意的是，损耗电阻在频率f较低时可视作基本上以线圈直流电阻为主；当f较高时，因线圈骨架及浸渍物的介质损耗、铁芯及屏蔽罩损耗、导线高频趋肤效应损耗等影响较明显，R就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻，不能仅计直流电阻。 Q的数值大都在几十至几百。Q值越高，电路的损耗越小，效率越高，但Q值提高到一定程度后便会受到种种因素限制，而且许多电路对线圈Q值也没有很高的要求，所以具体决定Q值应视电路要求而定。