滤波电容的选择
滤波电容的大小的选取
滤波电容的大小的选取印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。
一般R取1~2kΩ,C取2.2~4.7μF一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,可以起到稳压的作用滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择。
至于个数就不一定了,看你的具体需要了,多加一两个也挺好的,暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值。
如果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个电容就可以了,一个虑除纹波,一个虑除高频信号。
如果会出现比较大的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容。
其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。
原理我就不说了,实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可,用于10M以下;20M以上用1到10个uF,去除高频噪声好些,大概按C=1/f 。
旁路一般就比较的小了,一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩,旁路电容,去耦电容,滤波电容等等,其实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的阻抗越小.。
在电路中,如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以称为去耦电容;如果用于滤波电路中,那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电压,电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用。
而实际情况中,往往电容的作用是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义。
本文里,我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好。
滤波电容器的选择
4.3 滤波电容器的选择4.3.1 滤波电容器额定电压的选择滤波电容器在输入电压220V±20%或输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)时的最高整流输出电压可以达到370V ,因此应选择额定电压为400V 的电解电容器或选择两只额定电压为200V (也可以是250V )的电解电容器串联使用。
需要注意的是,尽管电解电容器的额定电压有10%左右富裕量,在上述应用场合下,从产品的安全角度考虑是不允许使用额定电压为300V 或350V 的电解电容器。
对于带有功率因数校正的整流滤波电路,当功率因数校正电路输出电压为380V 时可以选择额定电压400V 电解电容器,而功率因数校正电路输出电压高于380V 时则只能选择额定电压为450V 的电解电容器。
4.3.2 滤波电容器电容量的选择滤波电容器,为限制整流滤波输出电压纹波,正确选择电容量是非常重要的。
通常滤波电容器的电容量在输入电压220V±20%时按输出功率选择为:不低于每瓦1μF (即:≥1μF/W ),输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)输入时按输出功率选择为:不低于每瓦(3~4)μF (即:≥(3~4)μF/W )。
滤波电容器电容量的取值依据为:在220V±20%交流输入及85V~265V 交流输入的最低值时,整流输出电压最低值分别不低于200V 和90V ,在同一输入电压下的整流滤波输出电压分别约为:240V 和115V ,电压差分别为:40V 和25V 。
每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约2mS ,其余8mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,即:UtI C O ∆⋅=(4.3) 220V±20%交流输入时:)10(200025.084086-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.4) O O O O I I U P 200=⋅= (4.5)200O O O O PU P I ==(4.6) )10(6-⨯=O P C )(F (4.7)即:1μF/W85V~265V 交流输入时:)10(32004.082586-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.8) O O O O I I U P 90=⋅= (4.9)90O O O O PU P I ==(4.10) )10(6.36-⨯=O P C )(F (4.11)即:3.6μF/W每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约3mS ,其余7mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,则:滤波电容器容量为:0.88μF/W 和3.15μF/W 。
滤波电容如何选择
滤波电容如何选择滤波电容主要用于去除电源中的高频干扰信号,保证电子设备的正常运行。
在选择滤波电容时,需要考虑以下几个因素:1.电容容值:电容的容值越大,滤波效果越好。
通常情况下,电容的容值选择在几微法到几毫法之间。
较小的容值适用于浅滤波,较大的容值适用于深滤波。
在选择容值时,要考虑电源的负载要求、工作频率以及滤波效果等因素。
2.最大耐压:滤波电容的耐压指标要比电源电压高,以防止电容工作时过载而烧毁。
通常情况下,滤波电容的耐压要大约为电源电压的2倍以上。
3.频率特性:电容的频率响应特性对滤波效果也有影响。
电容的频响特性是指电容在不同频率下的阻抗大小。
对于低频滤波,选择频率响应较平坦的电容;对于高频滤波,选择频率响应较小的电容。
4.ESR值:ESR(Equivalent Series Resistance)值是电容器内部等效串联电阻的意思。
ESR值越小,电容器的损耗越小,输出压降越低,电容器的滤波效果越好。
因此,选择ESR值较小的电容器对滤波效果更好。
5.尺寸和成本:根据应用场景和成本要求选择适当的电容尺寸。
通常情况下,体积较大的电容器容值较大,滤波效果较好,但成本较高。
体积较小的电容器容值较小,滤波效果较差,但成本较低。
6.环境要求:如果应用场景对环境温度、防震、防潮等有特殊要求,需要选择符合这些要求的滤波电容。
例如,对于高温环境,需要选择耐高温的电容。
总之,选择滤波电容时需要考虑容值、最大耐压、频率特性、ESR值、尺寸和成本以及环境要求等因素综合考虑,以确保电容能够满足应用需求并具有良好的滤波效果。
滤波电容如何选择
滤波电容的选择滤波电容的选择滤波电容的选择经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。
后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高容量选择:(1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,一般104即可2.别人的经验(来自互联网)1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。
3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.具体案例:AC220-9V再经过全桥整流后,需加的滤波电容是多大的?再经78LM05后需加的电容又是多大?前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。
后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。
2.有一电容滤波的单相桥式整流电路,输出电压为24V,电流为500mA,要求:(1)选择整流二极管;(2)选择滤波电容;(3)另:电容滤波是降压还是增压?(1)因为桥式是全波,所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了,所以二极管最大电流要大于250mA;电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入交流电压有效值的1.2倍,所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V,而二极管承受的最大反压是这个电压的根号2倍,所以,二极管耐压应大于28.2V。
(2)选取滤波电容:1、电压大于28.2V;2、求C的大小:公式RC≥(3--5)×0.1秒,本题中R=24V/0.5A=48欧所以可得出C≥(0.00625--0.0104)F,即C的值应大于6250μF。
(3)电容滤波是升高电压。
滤波电容的选用原则在电源设计中,滤波电容的选取原则是:C≥2.5T/R其中:C为滤波电容,单位为UF;T为频率,单位为Hz,R为负载电阻,单位为Ω当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.3.滤波电容的大小的选取PCB制版电容选择印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。
20khz 滤波电容
20khz 滤波电容【实用版】目录1.20kHz 滤波电容的选择原则2.滤波电容的截止频率与电容值的关系3.如何确定电感电容值4.电阻在滤波电路中的作用5.滤波电容的特殊选择正文一、20kHz 滤波电容的选择原则在设计一个滤波电路时,我们通常需要选择合适的电容来滤除特定频率范围内的干扰信号。
对于要滤除 20kHz 以上的干扰信号的电路,我们应该如何选择滤波电容呢?首先,我们需要了解滤波电容的截止频率与电容值之间的关系。
根据不同截止频率,我们可以选择不同电容值的滤波电容。
例如,对于低于100Hz 的截止频率,我们可以选择 100.1uF 的滤波电容;对于 100Hz 至1kHz 的截止频率,我们可以选择 0.10.01uF 的滤波电容;对于 1kHz 至10kHz 的截止频率,我们可以选择 0.01uF 或 0.001uF 的滤波电容;对于 10kHz 至 100kHz 的截止频率,我们可以选择 1000100pF 的滤波电容。
二、如何确定电感电容值在确定电感电容值时,我们需要考虑电感的寄生电容和电容的寄生电感。
理想情况下,电感和电容的值越大,滤波效果越好。
然而,实际上我们需要选择寄生电容和寄生电感尽可能小的电感和电容,以实现更好的滤波效果。
因此,在选择电感和电容时,我们需要根据经验和测量结果进行匹配。
三、电阻在滤波电路中的作用在滤波电路中,电阻的作用是衰减噪声能量,防止电感和电容形成振荡。
通过引入适当的电阻值,我们可以提高滤波电路的稳定性和性能。
四、滤波电容的特殊选择在某些特殊的滤波电路中,我们需要选择特定的滤波电容值。
这些电容值的选择取决于电路的具体需求和设计参数。
在选择滤波电容时,我们可以参考上述原则,并根据实际需求进行调整。
总之,在选择 20kHz 滤波电容时,我们需要根据滤波电路的截止频率、电感和电阻的要求,选择合适的电容值。
同时,我们还需要考虑电容的寄生电容和寄生电感,以及电阻在滤波电路中的作用。
开关电源中滤波电容的选择方式
开关电源中滤波电容的选择方式、计算公式和注意事项
滤波电容在开关电源中非常重要,但是如何选择和使用滤波电容,特别是输出滤波电容的选择和使用特别关键。
开关电源中滤波电容的选择:
1. 一般情况下,滤波电容耐压越高越安全,但是意味着体积也就越大,同体积的话,耐压越高容量就越小。
所以,考虑实际情况发热话,滤波电容的耐压一般选取大于工作电压1.5倍左右就行。
2. 滤波电容的容量根据电源输出的电流大小,选择相应容量的电容。
理论上也是容量越大越好,但是实际上也不是这么回事(物极必反吧)。
a、电容容量越大,体积也就越大,开机冲击电流和冲击电压会很大,电源的待机功耗也就增加,
3. 开关电源波形更尖锐,对电容的容量要求要大些。
4. 滤波电容的通用选取原则是:C≥2.5T/R,其中: C为滤波电容,单位为UF; T为频率, 单位为Hz,R为负载电阻,单位为Ω;(这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R)
5. 现在有很多计算人员的做法是将一大一小两个电容并联,小电容滤高频波,大电容滤低配,大小电容一般要求相差两个数量级以上,这样的话可以获得更大的滤波效果。
6. 滤波电源一般为电解电容,比如说铝电解电容和钽电解电容,要求高的可选择钽电解电容。
多个并联滤波电容选择原则
多个并联滤波电容选择原则
在设计并联滤波电路时,选择合适的滤波电容是非常重要的。
以下是一些选择滤波电容的原则:
1. 频率响应,滤波电容的选择应该考虑到需要滤除的信号频率。
一般来说,滤波电容的阻抗随着频率的增加而减小,因此对于需要
滤波的高频信号,需要选择较小的电容值。
2. 电压容量,滤波电容的电压容量应该大于电路中的最大工作
电压,以确保电容不会因为电压过高而损坏。
3. 筛选特性,滤波电容的筛选特性也是选择的重要考虑因素。
不同类型的电容有不同的筛选特性,比如铝电解电容、钽电容、陶
瓷电容等,每种电容都有其特定的优势和限制。
4. 尺寸和成本,滤波电容的尺寸和成本也是需要考虑的因素。
较大尺寸的电容可能在空间受限的情况下不适用,而成本较高的电
容也可能超出预算。
5. 温度稳定性,在一些特殊的应用中,滤波电容的温度稳定性
也是需要考虑的因素。
一些应用对温度变化非常敏感,因此需要选择具有良好温度稳定性的电容。
总的来说,选择滤波电容需要考虑频率响应、电压容量、筛选特性、尺寸和成本以及温度稳定性等多个因素,以确保滤波电容能够在特定的应用中发挥最佳的效果。
3.8v滤波电容
3.8v滤波电容是一种用于滤除交流成分的电容,通常用于电源电路中,以改善直流电源的稳定性。
在选择3.8v滤波电容时,需要考虑以下因素:
1. 额定电压:应选择额定电压大于等于实际工作电压的电容,以确保电容能够正常工作。
2. 额定电流:应选择额定电流大于等于实际工作电流的电容,以确保电容能够承受足够的电荷。
3. 温度系数:应选择温度系数较低的电容,以确保电容的电气性能稳定。
4. 容量:应选择容量适合的电容,以达到最佳的滤波效果。
5. 类型:应根据电路要求选择不同类型的电容,如铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容等。
在购买3.8v滤波电容时,需要注意以下几点:
1. 应选择正规厂家生产的电容,以确保质量和可靠性。
2. 应选择符合自己需求的电容,不要盲目追求低价或高容量。
3. 应了解电容的参数和性能指标,以便正确使用和维护。
4. 应注意电容的使用环境和寿命,避免使用过时的或损坏的电容。
滤波电容的选取与计算
滤波电容滤波电容的选取与计算:一,当要求不是很精确的话,可以根据负载计算,每mA,2uf.二,按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。
例:负载情况:直流1A,12V。
其等效负载电阻12欧姆。
桥式整流:RC = 3 (T/2)C = 3 (T/2) / R = 3 x (0.02 / 2 ) / 12 = 2500 (μF)工程中可取2200 μF,因为没有2500 μF这一规格。
若希望纹波小些,按5倍取。
这里,T是电源的周期,50HZ时,T = 0.02 秒。
全波整流结果一样,但半波整流时,时间常数加倍。
根据全波整流波形,可以看出,输出电压的平滑与电容充放电时间和信号的频率有关系,当信号的频率增大时,输出电压的波动就会变大,可以改变滤波电容的大小来改变充放电时间,使波动减小.这也反应了上述滤波电容的计算关系.理论上滤波电容越大滤波效果越好,输出电压就越平滑,但在电路接通的瞬间,电路中所产生的冲击电流因素却不能被忽略,这是因为,几乎所有的电子元器件都有其可以通过的最大电流值,所以,在选择电子元器件时,必须考虑冲击电流所带来的流过相关元器件瞬间电流的最大值,冲击电流越大,对电子元器件的要求就越高,电路的成本就会提高滤波电容的选用原则:(1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,一般104即可1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。
3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.具体案例:一、 AC220-9V再经过全桥整流后,需加的滤波电容是多大的? 再经78LM05后需加的电容又是多大?前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。
后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。
滤波电容的选择原则与经验
4.3 滤波电容器的选择4.3.1 滤波电容器额定电压的选择滤波电容器在输入电压220V±20%或输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)时的最高整流输出电压可以达到370V ,因此应选择额定电压为400V 的电解电容器或选择两只额定电压为200V (也可以是250V )的电解电容器串联使用。
需要注意的是,尽管电解电容器的额定电压有10%左右富裕量,在上述应用场合下,从产品的安全角度考虑是不允许使用额定电压为300V 或350V 的电解电容器。
对于带有功率因数校正的整流滤波电路,当功率因数校正电路输出电压为380V 时可以选择额定电压400V 电解电容器,而功率因数校正电路输出电压高于380V 时则只能选择额定电压为450V 的电解电容器。
4.3.2 滤波电容器电容量的选择滤波电容器,为限制整流滤波输出电压纹波,正确选择电容量是非常重要的。
通常滤波电容器的电容量在输入电压220V±20%时按输出功率选择为:不低于每瓦1μF (即:≥1μF/W ),输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)输入时按输出功率选择为:不低于每瓦(3~4)μF (即:≥(3~4)μF/W )。
滤波电容器电容量的取值依据为:在220V±20%交流输入及85V~265V 交流输入的最低值时,整流输出电压最低值分别不低于200V 和90V ,在同一输入电压下的整流滤波输出电压分别约为:240V 和115V ,电压差分别为:40V 和25V 。
每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约2mS ,其余8mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,即:UtI C O ∆⋅=(4.3) 220V±20%交流输入时:)10(200025.084086-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.4) O O O O I I U P 200=⋅= (4.5)200O O O O PU P I ==(4.6) )10(6-⨯=O P C )(F (4.7)即:1μF/W85V~265V 交流输入时:)10(32004.082586-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.8) O O O O I I U P 90=⋅= (4.9)90OO O O P U P I ==(4.10) )10(6.36-⨯=O P C )(F (4.11)即:3.6μF/W每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约3mS ,其余7mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,则:滤波电容器容量为:0.88μF/W 和3.15μF/W 。
滤波电容的选择
滤波电容的选择
在信号电缆上使用电容滤波时,一个重要的参数是滤波器的截止频率(电容的容量),最好的方法是通过试验的方法确定,但是在设计初期要对此参数有个大概的估计,然后在调试的时候依此为基准进行微调,电容取值的具体步骤如下:
1.估算要滤波的导线的总阻抗R,这个值为源端阻抗R源与负载端阻抗R负载的
并联值。
2. 确定需要通过的信号的最高频率f 。
3. 不引起明显信号失真的最大电容量C为:
C = 100 /(f R)(nf)
式中,f 的单位为MHz,R为Ω。
4. 如果被滤波导线中传输的是脉冲信号,则最高频率由脉冲的上升时间tr决
定,
允许的最大电容量为:
C = 0.3 tr / R
式中,如果tr 的单位是ns,则C的单位是nf,如果tr 的单位是ps,则C
的单位是pf。
5. 如果允许脉冲信号有一定失真(延长上升沿时间、脉冲拐角变圆),则电容量
可以为计算值的3倍。
因此,在实践中,可以选择比计算出的电容量值大的标准电容量值。
6. 如果干扰频率离信号频率很近,则需要使用高阶滤波器(T或π)。
7. 确定工作电压和应承受的浪涌电压。
8. 选择适当的电容器或滤波器,一般情况下电容量的偏差不是主要问题,但是
在平衡电路中,电容量的偏差会导致电路失去平衡。
9. 照电磁干扰滤波器的制作原则安装电容器。
10. 确认是否在一个区域中的导线全部有滤波,一根不滤,也会造成整体性能
下降。
怎样选择合适的电子电路中的电源滤波电容
怎样选择合适的电子电路中的电源滤波电容电源滤波电容(Power Supply Filtering Capacitors)在电子电路中起着至关重要的作用。
它们能够平滑电源信号并降低噪声干扰,确保电路正常运行。
然而,选择合适的电源滤波电容并不是一项容易的任务。
本文将介绍一些有关选择合适的电源滤波电容的重要考虑因素,以帮助读者做出明智的决策。
1. 电源噪声的频率范围:电源噪声是电子设备中常见的问题之一。
为了有效地滤除噪声干扰,我们需要了解噪声的频率范围。
根据噪声的频率范围来选择电源滤波电容是十分重要的。
对于低频噪声,我们可以选择具有较高电容值的电容器。
而对于高频噪声,则需要选择具有较低电容值的电容器。
因此,在选择电容时,我们需要考虑电源噪声的频率响应。
2. 电容的电压额定值:电源滤波电容需要能够承受电路中的最大工作电压。
因此,在选择电容时,我们需要确保其电压额定值高于或等于电路的最大工作电压。
若电容的电压额定值低于电路的工作电压,电容可能会损坏,导致电路故障。
3. 电容的电流容量:电流容量是电容器能够提供的最大电流值。
在选择电源滤波电容时,我们需要考虑电路中的最大电流需求。
如果电容的电流容量小于电路所需的最大电流值,电容器可能会受到过载,从而导致电容器损坏。
因此,在选择电容时,需要确保其电流容量能够满足电路的需求。
4. 电容的尺寸和封装:电容器的尺寸和封装也是选择电源滤波电容时需要考虑的因素之一。
电容器的尺寸直接影响整个电路的布局和封装。
对于空间有限的电子电路,我们需要选择较小尺寸的电容器。
另外,电容器的封装类型也需要考虑,如表面贴装(SMD)电容和插件式电容等。
根据电路的布局和要求,选择适合的电容器封装类型。
5. 电容的稳定性和寿命:电容器的稳定性和寿命对于电路的可靠性和长期稳定性至关重要。
我们应该选择具有较高稳定性和较长使用寿命的电容器。
无论是铝电解电容、钽电容还是陶瓷电容,我们需要根据实际需求选择具有良好性能和长寿命的电容器。
滤波电容大小计算公式与选择
滤波电容大小计算公式与选择滤波电容大小计算公式桥式整流电路的滤波电容取值在工程设计中,一般由两个切入点来计算。
一是根据电容由整流电源充电与对负载电阻放电的周期,再乘上一个系数来确定的,另一个切入点是根据电源滤波输出的波纹系数来计算的,无论是采用那个切入点来计算滤波电容都需要依据桥式整流的最大输出电压和电流这两个数值。
通常比较多的是根据电源滤波输出波纹系数这个公式来计算滤波电容。
C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}C,是滤波电容,单位为F。
0.289,是由半波阻性负载整流电路的波纹系数推演来的常数。
f,是整流电路的脉冲频率,如50Hz交流电源输入,半波整流电路的脉冲频率为50Hz,全波整流电路的脉冲频率为100Hz。
单位是Hz。
U,是整流电路最大输出电压,单位是V。
I,是整流电路最大输出电流,单位是A。
ACv,是波纹系数,单位是%。
例如,桥式整流电路,输出12V,电流300mA,波纹系数取8%,滤波电容为:C≥0.289/{100Hz×(12V/0.3A)×0.08}滤波电容约等于0.0009F,电容取1000uF便能满足基本要求。
电源滤波电容大小的计算方法C=Q/U----------Q=C*UI=dQ/dt---------I=d(C*U)/dt=C*dU/dtC=I*dt/dU从上式可以看出,滤波电容大小与电源输出电流和单位时间电容电压变化率有关系,且输出电流越大电容越大,单位时间电压变化越小电容越大我们可以假设,单位时间电容电压变化1v(dV=1)(可能有人说变化也太大了吧,但想下我们一般做类似lm886的时候用的电压是30v左右,电压下降1v,电压变化率是96.7%,我认为不算小了,那如果您非认为这个值小了,那你可以按照你所希望的值计算一下,或许你发现你所需要的代价是很大的),则上式变为C=I*dt。
那么我们就可以按照一个最大的猝发大功率信号时所需要的电流和猝发时间来计算我们所需要的最小电容大小了,以lm3886为例,它的最大输出功率是125W,那么我么可以假设需要电源提供的最大功率是150W,则电源提供的最大电流是I=150/(30+30)=2.5A(正负电源各2.5A),而大功率一般是低频信号,我们可以用100Hz信号代替,则dt=1/100=0.01s,带上上式后得到C=2.5×0.01=0.025=25000uF。
滤波电容选取
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。
我们知道,一般我们所用的电容最重要的一点就是滤波和旁路,我在设计中也正是这么使用的。
对于高频杂波,一般我的经验是不要过大的电容,因为我个人认为,过大的电容虽然对于低频的杂波过滤效果也许比较好,但是对于高频的杂波,由于其谐振频率的下降,使得对于高频杂波的过滤效果不很理想。
所以电容的选择不是容量越大越好。
疑问点:1。
以上都是我的经验,没有理论证实,希望哪位可以在理论在帮忙解释一下是否正确。
或者推荐一个网页或者网站。
2。
是不是超过了谐振频率,其阻抗将大大增加,所以对高频的过滤信号,其作用就相对减小了呢?3。
理想的滤波点是不是在谐振频率这点上???(没有搞懂中)4。
以前只知道电容的旁路作用是隔直通交,现在具体于PCB设计中,电容的这一旁路作用具体体现在哪里?~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在用电容抑制电磁骚扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。
电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用。
然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策。
出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响。
实际电容器的电路模型是由等效电感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网络。
理想电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是图1所示的网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。
在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。
在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。
电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效果越差。
滤波电容的选择85439
一、一般是选择滤波电容在电路中的容抗(按需要滤除的杂波的基波频率计),是相应电路中负载电阻的(1/15左右)。
例如:电压24V、电流2A的电源中,负载电阻是12Ω,单相整流后的基波是100Hz,容抗应该在0.8Ω左右。
Xc=1/(2πfC)C选2000μF。
二、滤波电容的选择经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。
后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高容量选择:(1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,一般104即可2.别人的经验(来自互联网)1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。
3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后,需加的滤波电容是多大的?再经78LM05后需加的电容又是多大?前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。
后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。
2.有一电容滤波的单相桥式整流电路,输出电压为24V,电流为500mA,要求:(1)选择整流二极管;(2)选择滤波电容;(3)另:电容滤波是降压还是增压?(1)因为桥式是全波,所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了,所以二极管最大电流要大于250mA;电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入交流电压有效值的1.2倍,所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V,而二极管承受的最大反压是这个电压的根号2倍,所以,二极管耐压应大于28.2V。
(2)选取滤波电容:1、电压大于28.2V;2、求C的大小:公式RC≥(3--5)×0.1秒,本题中R=24V/0.5A=48欧所以可得出C≥(0.00625--0.0104)F,即C的值应大于6250μF。
大电容滤低频小电容滤高频滤波电容的选择
大电容滤低频,小电容滤高频——滤波电容的选择一直有个疑惑:电容感抗是1/jwC,大电容C大,高频时w也大,阻抗应该很小,不是更适合滤除高频信号然而事实却是:大电容滤除低频信号;今天找到解答如下:一般的10PF左右的电容用来滤除高频的干扰信号,0.1UF左右的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压的作用滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上主要的工作频率和可能对系统造成影响的谐波频率,可以查一下相关厂商的电容资料或者参考厂商提供的资料库软件,根据具体的需要选择;至于个数就不一定了,看你的具体需要了,多加一两个也挺好的,暂时没用的可以先不贴,根据实际的调试情况再选择容值;如果你PCB上主要工作频率比较低的话,加两个电容就可以了,一个滤除纹波,一个虑除高频信号;如果会出现比较大的瞬时电流,建议再加一个比较大的钽电容;其实滤波应该也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路;原理我就不说了,实用点的,一般数字电路去耦0.1uF即可,用于10M以下;20M以上用1到10个uF,去除高频噪声好些,大概按C=1/f;旁路一般就比较的小了,一般根据谐振频率一般为0.1或0.01uF说到电容,各种各样的叫法就会让人头晕目眩,旁路电容,去耦电容,滤波电容等等,其实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的阻抗越小;//在电路中,如果电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路,就称为旁路电容;如果主要是为了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以称为去耦电容;如果用于滤波电路中,那么又可以称为滤波电容;除此以外,对于直流电压,电容器还可作为电路储能,利用冲放电起到电池的作用;//而实际情况中,往往电容的作用是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义;本文里,我们统一把这些应用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好;但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,还有电容本身的电阻,有时也不可忽略这就引入了谐振频率的概念:ω=1/LC1/2在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性;因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波;这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高;至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率电容值DIPMHzSTMMHz1.0μF2.5 50.1μF 16 80.01μF25501000pF 80 160100pF 250 50010pF8001.6GHz不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——主要靠经验;更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段;一般来讲,大电容滤除低频波,小电容滤除高频波;电容值和你要滤除频率的平方成反比;具体电容的选择可以用公式C=4PiPi/Rff电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难;1理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少1/jwc,但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR 参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地,可以想想为什么原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容虑低频,小电容虑高频,根本的原因在于SFR自谐振频率值不同,当然也可以想想为什么如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.2那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢是选取一个电容还是两个电容电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取。
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滤波电容起平滑电压的作用;容值大小与输入桥式整流的输入电压无关;一般是越大越好。
但要明白它取值的原理:滤波电容的取值与后级电路的突变电流有关。
打个比方:电容就好比一个水桶,输入往这个水桶中倒水,输出(后级电路)从这个水桶中抽水。
如果恒定的抽水,只要倒入的水量大于抽水量,那么水桶将永远是满的,所以这个水桶可以不需要(当然这是理想情况)。
假如某时刻需要抽出大量的水,大于输入的量,你会怎么办?你可以准备一个较大的水桶,在这个时刻到来之前,将这个水桶的水灌满;等到了抽水的时刻,水桶中已经有足够的水抽取,就不会出现缺水的情况。
滤波电容就好比这个较大的水桶!至于它的具体值,你将后级电路的突变电流与电容充、放电系数联系起来考虑,相信你能领悟出合适的计算方法。
滤波电容的作用和大小是怎样的?一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。
因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。
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。
当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。
因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。
而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂滤波电容在电路中作用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。
去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。
旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。
容的容抗为1/ωC欧姆(类似电阻,如果是非电类大学以上学历就把它当作电容器的电阻看吧),ω为角频率,ω=2πf,f为频率。
容抗与自身容量C和频率ω(或者说f)有关,当C一定时,频率越高,容抗越小,对电流的阻碍作用就越小;频率越低,容抗越大。
……人们所说的“电容通高频阻低频,通交流阻直流”是在不同情况下说的,也可以说是在不同容量C的情况下说的,都是正确的。
到此就不必再多说了吧,分析1/ωC就行了。
电路中的电容滤波问题解析电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比,所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过。
二者适当组合,就可过滤各种频率的信号。
如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波。
电感滤波属于电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压较低,一般低于交流电压的有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。
电容和电感的很多特性是恰恰相反的。
一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。
因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言的)。
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用在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。
当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高,因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量,而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。
电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频,4.7uF电容的作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。
一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。
电源滤波,特别是开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。
大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好!电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联,电感L为电容引线所致,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容为C。
因而可等效为串联LC回路求其谐振频率,串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f = 1/(2pi* LC),串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻,所以中心频率处起到滤波效果。
引线电感的大小因其粗细长短而不同,接地电容的电感一般是1mm为10n H左右,取决于需要接地的频率。
采用电容滤波设计需要考虑参数:(1) ESR;(2) ESL;(3)耐压值;(4)谐振频率。
关于旁路电容和去耦电容这几天一直有哥们问起这个问题,其实这个问题也一直困扰着我,不知道旁路电容和去耦电容到底是什么作用。
到网上找了些这方面的内容,拿来整理一下。
可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容,称做“旁路电容”。
例如当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时,要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级,而不需要高频信号进入,则在该级的输出端加一个适当大小的接地电容,使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小),而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling,也称退耦)电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。
一般来说,容量为uf级的电容,象电解电容或钽电容,他的电感较大,谐振频率较小,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;容量为0.001~0.1uf的电容,一般为陶瓷电容或云母电容,电感小,谐振频率高,对高频信号的阻抗较小,可以为高频干扰信号提供一条旁路,减少外界对该局部的耦合干扰。
旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水塘”,在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;补充一点就是所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。
去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。
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。
去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。
旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。
去耦电容电路电源和地之间的有两个作用一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。
数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。
这个电容的分布电感的典型值是5μH。
0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。
1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。
每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。
最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。
要使用钽电容或聚碳酸酯电容。
去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz 取0.1μF,100MHz取0.01μF。
电路理论指出,在交流情况下,电路中的任一纯电阻、电容和电感都可以看作一个交流电阻(电工学术语叫阻抗)。
仅对于电容来说,[阻抗的大小]=1/(ω·C),ω就是电路中电压(或电流)的频率,C为电容的大小。
显然,高频时ω很大,[阻抗的大小]=1/(ω·C)≈0 ;低频时ω很小,[阻抗的大小]=1/(ω·C)≈∞ 。
在由广义欧姆定律,若保持交流电压不变,则电路中阻越抗大交流电流越小;反之,阻抗越小交流电流越大。
所以高频时旁路电容所在支路对交流电来说好比短路了,低频是旁路电容所在支路对交流电来说好比开路了。
这就是旁路电容“通高频阻低频”的原理。
注意的是,一般电路中电流包含交、直流分量,即便电容通高频(通交流),但对直流电来说依旧发挥阻隔作用。
你只要牢记这句话就可以了。
高频旁路电容选择小电容低频旁路电容选择大电容高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定滤波电容也叫旁路电容滤波电容的两端直接连接VCC和GND,它就像一个电流储备库。
用来填补VCC上的“沟壑”。
电容量越大,所能填补“沟壑”越大。
一般,滤波电容的大小为0.1uF,或者是0.01uF。
其实,对其大小并没有多么精确的要求。
具体在哪里放置滤波电容和放多少滤波电容,一条值得推荐的原则是:在每个IC的VCC上都放置一个就好。
另外在板上供电端子处最好也放置滤波电容。
无论是电源输入或者是电源输出端,最好都加个滤波电容。
电容大小的选择:电容的材质对滤波电容来说很重要,一般都选用陶瓷电容,无论是直插的或者贴片的,体积小而且很便宜很容易买到。
电解电容不适合做滤波电容,因为它们容值一般较大,对高频噪声的滤除效果不好。
容值大小的选择主要是看噪声的频率,频率越高,选择的电容越小。
一般,如果电路中含有高频元件,可以选择一对电容做滤波电容,一个容值大点,一个小点。
如果噪声的频率很复杂,那可以选择添加多个滤波电容,如下图这样。
滤波电容的选择经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。
后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高容量选择:(1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,一般104即可10*10^4PF。