开关电源中如何正确选择滤波电容(

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滤波电容的选型与计算(详解)

滤波电容的选型与计算(详解)

电源滤波电容的选择与计算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.。

电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。

电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;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)。

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。

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的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该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,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为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容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10nH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:ESRESL耐压值谐振频率那么如何选取电源滤波电容呢?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.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:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,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SFR值的途径有两个:1)器件Datasheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右,2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.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/(LC)1/2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不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验.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.文章来源:/s/blog_545edca401000ax6.html我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧: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。

详细解析电源滤波电容的选取与计算

详细解析电源滤波电容的选取与计算

电源滤波电容的选择与计算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.。

电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。

电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;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)。

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。

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的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该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,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为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容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10nH左右,取决于需要接地的频率。

详解滤波电容的选择及计算

详解滤波电容的选择及计算

详解滤波电容的选择及计算电源滤波电容的选择与计算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.。

电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。

电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;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)。

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。

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的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该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,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为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容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:ESRESL耐压值谐振频率那么如何选取电源滤波电容呢?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.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:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,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SFR值的途径有两个:1)器件Datasheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右,2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.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/(LC)1/2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DIP(MHz) STM(MHz)1.0μF2.5 50.1μF8 160.01μF25 501000pF 80 160100pF 250 50010pF 800 1.6(GHz) 不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验. 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.文章来源:/s/blog_545edca401 000ax6.html我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧: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。

开关电源fb引脚的滤波电容

开关电源fb引脚的滤波电容

开关电源fb引脚的滤波电容开关电源是一种常见的电源类型,通过开关器件(如晶体管、MOS 管等)的开关操作,实现电源的转换和稳定输出。

在开关电源中,fb引脚是非常重要的部分,它与滤波电容有着密切的关系。

fb引脚是开关电源中的反馈引脚,用于传感输出电压信息并进行反馈控制。

滤波电容则是通过对电源输出电压进行滤波,减小电压的纹波和噪声。

fb引脚的滤波电容起到平稳输出电压的作用,它能够降低电源输出的纹波和噪声,提高电源的稳定性和可靠性。

fb引脚的滤波电容能够减小电源输出的纹波。

在开关电源中,由于开关器件的开关操作,输出电压会出现纹波,即电压的波动。

这种波动会对电源的稳定性和负载的工作产生不良影响。

而通过在fb引脚上加入滤波电容,可以将纹波电压滤除,使电源输出的电压更加稳定。

fb引脚的滤波电容还能减小电源输出的噪声。

开关电源在工作过程中会产生一定的噪声,这些噪声会对其他电路产生干扰,影响整个系统的正常工作。

通过添加滤波电容,可以将这些噪声滤除,降低系统的干扰和噪声水平,提高系统的可靠性和抗干扰能力。

fb引脚的滤波电容还能提高电源的响应速度。

在开关电源中,fb引脚通过反馈控制来调节输出电压,使其稳定在设定值。

而滤波电容的加入可以提高反馈电路的动态响应速度,使电源能够更快地对负载变化做出响应,从而提高整个系统的稳定性和可靠性。

需要注意的是,选择适当的滤波电容是非常重要的。

滤波电容的容值过大或过小都会对电源的性能产生不利影响。

容值过大会导致响应速度变慢,容值过小则无法有效地滤除纹波和噪声。

因此,在设计开关电源时,需要根据具体的要求和系统特点选择合适的滤波电容。

总结起来,fb引脚的滤波电容在开关电源中起到了平稳输出电压、减小纹波和噪声、提高响应速度的重要作用。

通过合理选择滤波电容的容值,可以提高电源的稳定性和可靠性,使整个系统工作更加稳定和高效。

在今后的开关电源设计中,我们应该充分重视fb引脚的滤波电容的选择和应用,以提高电源的性能和可靠性。

开关电源中各类电容的正确选择方法

开关电源中各类电容的正确选择方法

开关电源中各类电容的正确选择方法深圳市森树强电子科技有限公司电容可用来减少纹波并吸收开关稳压器产生的噪声,它还可以用于后级稳压,提高设备的稳定性和瞬态响应能力。

电源输出中不应出现任何纹波噪声或残留抖动。

这些电路常采用钽电容来降低纹波,但钽电容有可能受到开关稳压器的噪声影响而产生不安全的瞬变现象。

为保证可靠工作,必须降低钽电容的额定电压。

例如,额定值为10uF/35V的D型钽电容,工作电压应降低到17V,如果用在电源输入端过滤纹波,额定35V钽电容可在高达17V的电压导轨上可靠地工作。

高压电源总线系统一般很难达到额定电压降低50%的指标。

这种情况限制了钽电容用于电压导轨大于28V的应用。

目前,由于钽电容需要被降额使用,高压滤波应用唯一可行的办法是采用体积较大且带引线的电解电容,而不是钽电容。

大电容是退耦电容,即相当于给下级IC提供了一个电荷水池,大电容电压不突变,所以,如果下级IC的IO口转换剧烈,需要大电流时,从退耦电容中提取电流,不会拉低开关电源电压,从这个意义讲,大电容免除下级IC对电源的影响。

小电容是作用正好相反,是滤波电容,即电源电压通过整形滤波之后出来的电压仍不可避免的有各次波谐波分量,即有交流分量,所以小电容是免除电压波动对下级IC的影响的。

1、EMI滤波电容的选择能滤除电网线之间的串模干扰的电容器,称作“X电容”(一般选择X2,常用容量范围是1nF~1uF,并联在电网之间)能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰电容器,称作“Y 电容”,一端接一次侧直流高压,另一端接二次侧公共端(用于滤除10~200MHz 频段的高频干扰,因此需要用短引线连接,常用容量范围是1~2.2nF 耐压值一般不低于1.5kV)2、旁路电容和去耦电容去耦电容在集成电路的电源和地之间有两个作用:2.1、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0.1uF,最好不用电解电容,去耦电容的选用经验算法:C=1/F,即10MHz 取0.1uF,100MHz 取0.01uF)在电子电路中,旁路电容和去耦电容都是起到抗干扰的作用,因为电容处的位置不一样,称呼也就不一样了。

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

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。

电源滤波电容的选择

电源滤波电容的选择

详细解析电源滤波电容的选取与计算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.。

电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。

电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;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)。

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。

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的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该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,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为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容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10nH左右,取决于需要接地的频率。

开关电源滤波器的选用

开关电源滤波器的选用

开关电源EMI滤波器的正确选择与使用(连载一)1插入损耗和滤波电路的选择在用户选择滤波器时,最关心插入损耗性能。

但是,往往插入损耗相近的滤波器,在实际运用中效果相差甚远。

究其主要原因是,相近插入损耗的滤波器可由不同的电路实现。

这和理论分析是吻合的,因为插入损耗本身是个多解函数。

所以,选择滤波器时首先应选择适合你所用的滤波电路和插入损耗性能。

要做到这一点,就要求了解所使用电源的等效噪声源阻抗和所需要对噪声的抑制能力。

这符合“知己知彼,百战百殆”的客观规律。

那么滤波电路和电源等效噪声之间存在什么样的关系呢?众所周知,EMI滤波器是由L、C构成的低通器件。

为了在阻带内获得最大衰减,滤波器输入端和输出端的阻抗需与之连接的噪声源阻抗相反,即对低阻抗噪声源,滤波器需为高阻抗(大的串联电感);对高阻抗噪声源,滤波器就需为低阻抗(大的并联电容)。

对于EMI滤波器,这些原则应用于共模和差模中。

如按此原则选用的滤波器,在实际运用中仍存在效果相差很多的现象,特别发生在重载和满载的情况下。

造成这一问题的主要原因可能是滤波器中的电感器件在重载和满载时,产生饱和现象,致使电感量迅速下降,导致插入损耗性能大大变坏。

其中尤以有差模电感的滤波器为多。

因差模电感要流过电源火线或零线中的全部工作电流,如果差模电感设计不当,电流一大,就很容易饱和。

当然也不排除共模扼流圈,因生产工艺水平较差,两个绕组不对称,造成在重载或满载时产生磁饱和的可能。

图1 共模滤波器模型1.1.2差模滤波电路由于开关电源的开关频率谐波噪声源阻抗为低阻抗,所以与之相对应的滤波器输出端应是高阻抗串联大电感LDM。

AC电网火线和零线之间是低阻抗,所以与之对应的滤波器输入端也应是高阻抗串联大电感LDM。

如果想再进一步抑制差模噪声,可以在滤波器输入端并接线间电容CX1,条件是它的阻抗要比AC电网火线、零线之间的阻抗还要低得多。

开关电源工频谐波噪声源阻抗是高阻抗,所以与之相对应的滤波器输出端应是低阻抗并联大电容CX2。

开关电源输出整流滤波电容器选择

开关电源输出整流滤波电容器选择

开关电源输出整流滤波电容器选择前言开关电源的输出整流滤波电容器的作用主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。

也就是说是利用电容器的低阻抗而将交流电流分量的绝大部分,更希望是全部分流到滤波电容器上,使输出电流没有或非常小的交流电流分量。

无论正激式开关电源工作输出的矩形波电流,还是反激式开关电源的锯齿波电流,均含有极其丰富的高次谐波电压与电流。

这些高次谐波电流是不允许作为输出电流成分流入负载,需要采用高频阻抗低的电容器对其分流短路。

这要求滤波电容器应具有很好的阻抗频率特性,这与工频整流滤波对电容器要求大电容量的要求有所不同的(工频整流滤波很容易滤除工频的高次谐波,即使是40次也不过才2000Hz,一般电解电容器很容易实现)。

因此开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器,而绝不能随意到电子市场抓到什么样的铝电解电容器(只要电压、电容量满足要求)均可。

这样作的结果将是电源的输出纹波电压过高,特别是峰-峰值电压过高。

1.输出滤波电容器对输出纹波电流的旁路作用输出整流滤波电容器的任务主要是旁路开关电源输出的高频交流纹波电流分量,相当于电源的交流等效电路中旁路电容器与负载分享纹波电流,如图1。

图1 旁路电容器与负载分享纹波电流的交流等效电路图中,电流源等效为开关电源的逆变器部分产生的交流纹波电流。

在高频段,输出整流滤波电容器的容抗已经小于电容器的ESR,电容器的容抗可以忽略,这时的纹波电流只剩下旁路电容器的ESR与负载分担。

很显然,如果旁路电容器的ESR比较大就会变成负载与旁路电容器的ESR分享纹波电流,这样,旁路电容器的分流效果将大打折扣,影响旁路效果。

所以除了对电容量的要求外,还希望旁路电容器的ESR越小越好。

2.不同电路拓扑要求不同输出滤波特性(1)正激式开关电源要求的输出滤波特性输出滤波电解电容器的性能直接影响开关电源的性能,那么开关电源的电路拓扑和电路设计的合理性是否反过来也影响输出滤波电容器的工作和寿命?结论是肯定的。

开关电源滤波电容选择

开关电源滤波电容选择

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HzR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。

高频开关电源滤波电容

高频开关电源滤波电容

高频开关电源滤波电容
高频开关电源的滤波电容主要是用来减少电源中的高频噪声干扰。

这种噪声干扰会导致电源的不稳定性和电路的故障。

滤波电容通过吸收和缓冲开关电源中的高频噪声,提高电源的稳定性和可靠性。

在选择高频开关电源的滤波电容时,需要考虑以下几个因素:
1.额定电压:滤波电容需要能够承受开关电源的最大输出电压。

2.耐压值:电容器的耐压值应大于开关电源的最大输出电压,以避免电容器过压损坏。

3.滤波电容的等效串联电阻(ESR):ESR会影响电容器的能量损耗和热量产生。

在选择滤波电容时需要考虑其ESR值,以避免电容器过热和损坏。

4.自谐振频率: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。

因此,对于高频开关电源的滤波电容,需要考虑其自谐振频率,以确保在该频率下滤波效果最佳。

5.工作温度和工作环境:需要考虑工作温度和工作环境等环境因素,以确保滤波电容能够在恶劣的环境条件下正常工作。

总之,在选择高频开关电源的滤波电容时,需要综合考虑额定电压、耐压值、ESR、自谐振频率以及工作温度和工作环境等因素,以确保电源的稳定性和可靠性。

开关电源怎样选用滤波电容

开关电源怎样选用滤波电容

开关电源怎样选用滤波电容许多电子设计者都知道滤波电容在电源中起的作用,但在开关电源输出端用的滤波电容上,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其上的脉动电压频率仅有100赫芝,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要的电容量高达数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造,目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切什以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。

在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,其上锯齿波电压的频率高达数十千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则是它的阻抗一频率特性,要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等的阻抗,同时,对于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般低频用普通电解电容器在10千赫左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使用要求。

开关稳压电源专用的高频铝电解电容器,它有四端个子,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。

稳压电源的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。

因为四端电容具有良好的高频特性,它为减小输出电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。

高频铝电解电容器还有多芯的形式,它将铝箔分成较短的若干小段,用多引出片并联连接以减小容抗中的电阻成份,同时,采用低电阻率的材料并用螺杆作为引出端子,以增强电容器承受大电流的能力。

叠片电容也称为无感电容,一般电解电容器的芯子都卷成圆柱形,等效串联电感较大;叠片电容的结构和书本相仿,因流过电流产生的磁通方向相反而被抵消,因而降低了电感的数值,具有更为优良的高频特性,这种电容一般做成方形,便于固定,还可以适当减小占机体积。

此外,还有一种将四端和叠片相结合的四端叠片式高频电解电容器,它综合了两者的优点,高频特性更佳。

滤波电容的选择原则与经验

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 。

电源滤波电容的选取

电源滤波电容的选取

电源滤波电容的选取
电源滤波电容的选取
 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.
 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。

 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: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。

 2)在实际的设计中,如何确定电容的SFR是多少?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?。

如何选用滤波电容

如何选用滤波电容
79L18 负18V稳压器(100ma)
79L24 负24V稳压器(100ma)
LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A)
LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A)
LM1575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A)
LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A)
高频管和低频管因其特性和用途不同而一般不能互相代用。
这里介绍如何用万用表来快速判别它高频管与低频管。判别方法为:
首先用万用表测量三极管发射极的反向电阻,如果是测量PNP型管,万用表的负端接基极,正端接发射极;如果是测量NPN型管,万用表的正端接基极,负端接发射极。
然后用万用表的R*1KΩ挡测量,此时万用表的表针指示的阻值应当很大,一般不超过满刻度值的1/10。再将万用表转换到R*10KΩ挡,如果表针指示的阻值变化很大,超过满刻度值的1/3,则此管为高频管;反之,如果万用表转换到R*10KΩ挡后,表针指示的阻值变化不大,不超过满刻度值的1/3,则所测的管子为低频管。
普通的低频电解电容器在10kHz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。
LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)
LM2576T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A)
LM2576T-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A)
LM2576T-12 12V简易开关电源稳压器(3A)

电源设计中的电容选用规则

电源设计中的电容选用规则

电源设计中的电容选用规则电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。

作为一款优秀的设计,电源设计应当是很重要的,它很大程度影响了整个系统的性能和成本。

电源设计中的电容使用,往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。

一、电源设计中电容的工作原理在电源设计应用中,电容主要用于滤波(filter)和退耦/旁路(decoupling/bypass)。

滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。

根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。

滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。

“接收信号”相当于被观测的随机过程,“有用信号”相当于被估计的随机过程。

滤波主要指滤除外来噪声,而退耦/旁路(一种,以旁路的形式达到退耦效果,以后用“退耦”代替)是减小局部电路对外的噪声干扰。

很多人容易把两者搞混。

下面我们看一个电路结构:图中电源为A和B供电。

电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。

当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时,如果没有C2和C3,那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低,而B端电压同样受A端电压影响而降低,于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压,从而对B电路的信号产生影响。

同样,B的电流变化也会对A形成干扰。

这就是“共路耦合干扰”。

增加了C2后,局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候,电容C2可以为A暂时提供电流,即使共路部分电感存在,A端电压不会下降太多。

对B的影响也会减小很多。

于是通过电流旁路起到了退耦的作用。

一般滤波主要使用大容量电容,对速度要求不是很快,但对电容值要求较大。

如果图中的局部电路A是指一个芯片的话,而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。

而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话,可以使用瓷片电容,如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容(前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容)。

反激式开关电源输出滤波电容器的选择

反激式开关电源输出滤波电容器的选择

反激式开关电源输出滤波电容器的选择陈永真1.反激式开关电源输出整流滤波电路工作状态分析反激式开关电源输出整流滤波电路原理上是最简单的。

但是,由于反激式开关电源的能量传递必须通过变压器转换实现,并压器的初次级两侧的开关(MOSFET 或整流二极管)均工作在电流断续状态。

在相同输出功率条件下,反激式开关电源的开关流过的电流峰值和有效值大于正激式、桥式、推挽式开关电源。

为了获得更低的输出电压尖峰,通常的反激式开关电源工作在电感电流(变压器储能)断续状态,这就进一步增加了开关元件的电流额定。

开关电源的电路拓扑对输出整流滤波电容器影响也是非常大的,由于反激式开关电源的输出电流断续性,其交流分量需要由输出整流滤波电容器吸收,当电感电流断续时输出整流滤波电容器的需要吸收的纹波电流相对最大。

对应的输出整流二极管的电流波形如图1,输出滤波电容器的电流波形如图2。

图1 反激式开关电源的输出整流二极管的电流波形图2 输出滤波电容器的电流波形由图1可以得到流过输出整流二极管电流峰值与平均值、有效值的关系为如下。

流过输出整流器的峰值电流与平均值电流的关系:max2D I I O recM ⋅= (1) 流过输出整流器的有效值电流与峰值值电流的关系:recM recrms I D I ⋅=max (2)流过整流器的有效值电流与平均值电流的关系:O recrms I D I ⋅=max 2(3)式中:I recM 、I recrms 、I O 、D max 分别为流过输出整流器的峰值电流、有效值电流、平均值电流和输出整流二极管的最大导通占空比。

流过输出滤波电容器的电流有效值略小于流过输出整流器的有效值电流。

式(1)、(2)、(3)表明,随着输出整流器导通占空比的减小,相同输出电流平均值对应道德峰值电流、有效值电流随占空比的减小而增加。

在大多数情况下,反激式开关电源工作在变压器电流临界或断续状态。

在变压器电流临界状态下,初级侧开关管导通占空比与输出整流器导通占空比相加为1。

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开关电源中如何正确选择滤波电容(2009-05-22 16:00:29)转载标签:开关电源明纬电源开关电源厂杂谈分类:开关电源
滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用,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都十分关心的问题。

50Hz工频电路中使用的普通电解电容器,其脉动电压频率仅为100Hz,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μF,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十kHz,甚至是数十MHz,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10kHz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。

由于四端电容具有良好的高频特性,为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。

由于四端电容具有良好的高频特性,为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。

高频铝电解电容器还有多芯的形式,即将铝箔分成较短的若干段,用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。

并且采用低电阻率的材料作为引出端子,提高了电容器承受大电流的能力。

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