`ACDC输入滤波电容的计算
滤波电容的选型与计算(详解)
电源滤波电容的选择与计算之杨若古兰创作电感的阻抗与频率成反比,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,就可过滤各种频率旌旗灯号.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,电流越小滤波后果越好.电感滤波属电流滤波,是靠通过电流发生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压无效值;适用于大电流,电流越大滤波后果越好.电容和电感的很多特性是恰恰相反的.普通情况下,电解电容的感化是过滤掉电流中的低频旌旗灯号,但即使是低频旌旗灯号,其频率也分为了好几个数量级.是以为了适合在分歧频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是绝对而言).低频滤波电容次要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电分歧为50Hz;而高频滤波电容次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,因为低频滤波电容高频特性欠好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高.是以在使用中会因电解液的频繁极化而发生较大的热量.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,终极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,变更惹起的高频干扰.普通前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍摆布.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,只要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.因此可等效为串联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回路中间频率处电抗最小表示为纯电阻,所以中间频率处起到滤波后果.引线电感的大小因其粗颀是非而分歧,接地电容的电感普通是1MM为10nH摆布,取决于须要接地的频率.采取电容滤波设计须要考虑参数:ESRESL耐压值谐振频率那么如何拔取电源滤波电容呢?电源滤波电容如何拔取,把握其精髓与方法,其实也不难1) 理论上理想的电容其阻抗随频率的添加而减少(1/jwc),但因为电容两端引脚的电感效应,这时候电容应当看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这暗示频率大于FSR值时,电容酿成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的按捺就大打扣头,所以须要一个较小的电容并联对地.缘由在于小电容,SFR值大,对高频旌旗灯号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们经常如许理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的缘由在于SFR(自谐振频率)值分歧,想一想为何?如果从这个角度想,也就可以理解为何电源滤波中电容对地脚为何要尽可能靠近地了.2)那么在实际的设计中,我们经常会有疑问,我怎样晓得电容的SFR是多少? 就算我晓得SFR值,我如何拔取分歧SFR值的电容值呢? 是拔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,所以不异容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会不异,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摆布,2)通过收集分析仪直接量测其自谐振频率,想一想如何测量S21?晓得了电容的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按捺比.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,好的电源滤波常常可以改善几个dB.因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本人的电阻,有时也不成忽略)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.因此普通大电容滤低频波,小电容滤高频波.这也能解释为何同样容值的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,老工程师说次要靠经验.更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,普通请求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧:1.电容对地滤波,须要一个较小的电容并联对地,对高频旌旗灯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,普通大电容滤低频波,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,普通请求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.(类似1)滤波电容的拔取准绳经过整流桥当前的是脉动直流,动摇范围很大.后面普通用大小两个电容大电容用来波动输出,尽人皆知电容两端电压不克不及突变,是以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,接收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,普通104即可2.他人的经验(来自互联网)1、电容对地滤波,须要一个较小的电容并联对地,对高频旌旗灯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,普通大电容滤低频波,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,普通请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,请求:(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需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无效值的1.2倍,所以你的电路输入的交流电压无效值应是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)拔取滤波电容: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.滤波电容的选用准绳其中: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,这只是普通的选用准绳,在实际的利用中,如条件(空间和成本)答应,都拔取C≥5T/R.PCB制版电容选择印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操纵它们时均会发生较大火花放电,必须采普通的10PF摆布的电容用来滤除高频的干扰旌旗灯号,0.1UF摆布的用来滤除低频的纹波干扰,还可以起到稳压的感化滤波电容具体选择什么容值要取决于你PCB上次要的工作频率和可能对零碎形成影响的谐波频率,可以查一下相干厂商的电容材料或者参考厂商提供的材料库软件,根据具体的须要选择.至于个数就纷歧定了,看你的具体须要了,多加一两个也挺好的,临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上次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,一个滤除高频旌旗灯号.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.其实滤波应当也包含两个方面,也就是各位所说的大容值和小容值的,就是去耦和旁路.道理我就不说了,实用点的,普通数字电路去耦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.旁路普通就比较的小了,普通根据谐振频率普通为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,其实不管如何称呼,它的道理都是一样的,即利用对交流旌旗灯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,如果电容起的次要感化是给交流旌旗灯号提供低阻抗的通路,就称为旁路电容;如果主如果为了添加电源和地的交流耦合,减少交流旌旗灯号对电源的影响,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;除此之外,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感化.而实际情况中,常常电容的感化是多方面的,我们大可不必花太多的心思考虑如何定义.本文里,我们统一把这些利用于高速PCB设计中的电容都称为旁路电容.电容的实质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但因为引线和PCB布线缘由,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本人的电阻,有时也不成忽略)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.因此普通大电容滤低频波,小电容滤高频波.这也能解释为何同样容值的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,这是一个参考不过仅仅是参考而已,用老工程师的话说——次要靠经验.更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,普通请求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.普通来讲,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=4Pi*Pi/(R*f*f)电源滤波电容如何拔取,把握其精髓与方法,其实也不难. 1)理论上理想的电容其阻抗随频率的添加而减少(1/jwc),但因为电容两端引脚的电感效应,这时候电容应当看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这暗示频率大于FSR值时,电容酿成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的按捺就大打扣头,所以须要一个较小的电容并联对地,可以想一想为何?缘由在于小电容,SFR值大,对高频旌旗灯号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常如许理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的缘由在于SFR(自谐振频率)值分歧,当然也可以想一想为何?如果从这个角度想,也就可以理解为何电源滤波中电容对地脚为何要尽可能靠近地了.2)那么在实际的设计中,我们经常会有疑问,我怎样晓得电容的SFR是多少?就算我晓得SFR值,我如何拔取分歧SFR值的电容值呢?是拔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,所以不异容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会不异,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摆布2)通过收集分析仪直接量测其自谐振频率,想一想如何量测?S21?晓得了电容的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按捺比.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,好的电源滤波常常可以改善几个dB.滤波电容的拔取与计算从网上看有两种工程经常使用的计算方法:(参考,感觉有些道理)一、当请求不是很精确的话,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.给出一例: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=3x(0.02/2)/12=2500(μF)工程中可取2200μF,因为没有2500μF这一规格.若但愿纹波小些,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旌旗灯号的频率有关系,当信号的频率增大时,输出电压的动摇就分变大,可以改变滤波电容的大小来改变充放电时间,使动摇减小.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后果越好,输出电压就越平滑,但在电路接通的瞬间,电路中所发生的冲击电流身分却不克不及被忽略,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干元器件瞬间电流的最大值,冲击电流越大,对电子元器件的请求就越高,电路的成本就会提高。
ACDC开关电源的设计
AC/DC开关电源的设计一. 技术要求1.1 AC/DC 开关电源 1.输出电压: 直流,纹波电压(峰峰值)小于额定电压的0.5% 2. 输入电压: AC 三相380V ±10% 3. 输入电压频率: 50±5HZ 4. 负载短时过载倍数: 200% 5. 瞬态特性: 较好6.技术指标要求: 输出直流电压(V)10~12~14输出电流(A )140 1.2 设计条件1) 电路形式 全桥 全波整流 2) 工作频率 20KHZ3) 逆变器电路最高,最低电压 DC 592~450V4) 输出电压 max o V =14VDC min 10o V VDC = 输出电流 150A5) 开关管最大导通时间 max o T =22.5us 6) 开关管导通压降 1U ∆=3V7) 整流二极管导通压降 2U ∆=1V 8) 变压器允许温升 25C ︒ 9) 电原理图二、主电路原理与设计2.1主电路工作原理380V 市电经不控整流后变成了脉动的直流电,经直流滤波电路后变成平稳的直流供给逆变电路,逆变桥在驱动信号的作用下根据正弦脉宽调制原理将直流电变成一定电压一定频率的交流电,再经过隔离变压器来实现电压的匹配,经过整流来得到直流更好的直流电,经直流滤波隔离后供给负载。
采用SPWM 调制方式,通过电压负反馈调节输出电压,使输出电压稳定在一定的范围内。
2.2主电路结构UVW主电路原理简图如图所示主电路主奥包括以下几个部分:1)不控整流部分:主要采用三相不控整流,该电路结构简单,可靠性高。
2)DC滤波部分:注意用无源滤波电路来使电路中的有害谐波减少,提高对以后电路供电的可靠性。
3)逆变电路:采用功率IGBT为开关器件,SPWM调制方式,利用电压负反馈构成闭环控制,稳定输出电压。
4)隔离电路:主要是用隔离变压器来实现电路的隔离和电压的匹配。
5)二次逆变部分:注意是实现电压的二次变换,来实现供电的高可靠性和高直流性。
输入电容及DCMCCMQR变压器计算
技术要求:输入电压Vin:90-253Vac输出电压Vo:27.6V输出电流Io:6A输出功率Po:166W效率η:0.85输入功率Pin:195W一、输入滤波电容计算过程:上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到的电压Vdc为115V,则从上图可以得到:Vpk=90*1.414=127VVmin=Vdc-(Vpk-Vdc)=103V将电源模块等效为一个电阻负载的话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk-Vmin)V。
Idc*T3=C*△V其中: I dc=Poη∗Vdc =1660.85∗115=1.7A△V=Vpk-Vmin=127-103=24V关键部分在T3的计算,T3=t1+t2,t1为半个波头,时间比较好算,对于50Hz的交流来说,t1=5mS,然后就是计算t2,其实t2也很好计算,我们知道交流输入电压的公式为Vx=Vpksinθx,根据已知条件,Vx=103V,Vpk=127V,可以得到θx=54度,所以t2=54*10ms/180=3mS, T3=t1+t2=8mS。
C=1.7*8/24=0.57mF=570uF二、变压器的设计过程变压器的设计分别按照DCM、CCM、QR两种方式进行计算,其实QR也是DCM的一种,不同的地方在于QR的工作频率是随着输入电压输出功率的变化而变化的。
对于变压器磁芯的选择,比较常用的方法就是AP法,但经过多次具体设计及根据公司常用型号结合,一般可以直接选择磁芯,象这个功率等级的反激,选择PQ3535的磁芯即可。
磁芯的参数如下:AE=190mm2,AL=4300nH,Bmax≥0.32T1)DCM变压器设计过程:开关频率选择80K,最大占空比选择0.48,全范围DCM,则在最低输入电压Vdc下,占空比最大,电路工作在BCM状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式,Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),从而计算反射电压为Vor=95V匝比 n=Vor/(Vo+Vf)=3.32 Vf为整流二极管压降计算初级匝数Np=Vinmin∗Dmax△B∗Ae∗F =103∗0.480.15∗190∗10−6∗80∗103=22计算副边匝数 Ns=Np/n=6.32,选择7匝,则原边匝数调整为 Np=3.32*7=23匝计算辅助绕组匝数,输出电压变化范围按照20-27.6V设计,要求在20V输出下辅助绕组能正常供电,所以,辅助绕组选择4匝。
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: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。
详解滤波电容的选择及计算
详解滤波电容的选择及计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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,用于滤低频,二级用,用于滤高频,的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,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: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。
滤波电容工程粗略计算公式
滤波电容工程粗略计算公式铝电解电容容量比较大,主要用于滤除低频干扰。
容量大约为1mA电流对应2~3μf,如过要求高的时候可以1mA对应5~6μf。
无极性电容用于虑除高频信号。
单独使用的时候大部分是去藕用的。
有时可以与电解电容并联使用。
陶瓷电容的高频特性比较好,但是在某个频率(大约是6MHz记不太清了)是容量下降的很快有一个粗略估算公式,常用于工程计算:按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。
给出一例: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。
时间的国际单位是S。
全波整流结果一样,但半波整流时,时间常数加倍。
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。
整流滤波电容计算公式
整流滤波电容计算公式整流滤波电容是电子电路中常见的一种元器件,用于对电源电压进行平滑处理,使其更加稳定。
在设计整流滤波电路时,选择合适的电容值是至关重要的。
下面将介绍整流滤波电容的计算公式及其相关知识。
首先,我们需要了解什么是整流滤波电路。
整流指的是将交流电转化为直流电,滤波则是对直流电进行平滑处理的过程。
在整流滤波电路中,电容被用来平滑直流电,使其更加稳定。
通过合理的电容选择,可以有效地降低直流电中的纹波和噪声,保证电路的正常工作。
计算整流滤波电容的公式如下:C = I × T / V其中,C为电容值,单位为法拉(F);I为负载电流,单位为安培(A);T为纹波时间,单位为秒(s),通常为交流电周期的一半;V为纹波电压,单位为伏特(V),它通常等于直流电压的一定百分比。
例如,当电路所需的直流输出电压为12V,交流输入电压为220V,频率为50Hz时,电路中的负载电流为1A。
此时,我们可以根据下述步骤计算出电容的大小:第一步,计算纹波电压:Vr = Vp × k其中,Vp为峰值电压,等于220V / 根号2 = 156V;k为满载时纹波电压占总电压的比例,约为10%(根据经验值),因此k=0.1。
则Vr = 15.6V第二步,计算纹波时间:T = 1 / 2 × f其中,f为电源频率,即50Hz。
则T = 0.01s第三步,根据公式计算电容值:C = I × T / Vr = 1 × 0.01 / 15.6 = 0.00064F = 640uF因此,为了使电路的直流输出电压更加稳定,我们需要选择一个容值为640uF的电容来进行整流滤波。
在实际电路设计中,需要根据具体情况选择合适的电容容值。
如果选择过小的电容,会导致直流电输出的纹波电压过大,影响电路稳定性;如果选择过大的电容,则会增加成本,且可能会占用过多的电路板空间。
综上所述,选择合适的整流滤波电容是电路设计中的一项重要任务。
滤波电容计算公式
滤波电容计算公式
在电子学领域中,滤波电容是一种常用的元件,用于滤除电路中的高频噪声信号。
滤波电容的计算公式可以帮助工程师设计电路时准确地选择合适的电容数值,以达到所需的滤波效果。
滤波电容的计算公式主要涉及到电容的容值、电压和频率等因素。
在实际应用中,需要根据具体的电路要求和频率范围来选择合适的滤波电容数值。
一般情况下,滤波电容的容值可以通过以下公式来计算:
C = I / (ΔV/Δt)
其中,C表示滤波电容的容值,单位为法拉(Farad);I表示电路中的负载电流,单位为安培(A);ΔV表示电容器两端的电压变化,单位为伏特(V);Δt表示电压变化的时间,单位为秒(s)。
通过这个公式,工程师可以根据电路中的负载电流和电压变化情况,计算出所需的滤波电容容值,从而实现对电路中高频噪声信号的滤波效果。
除了容值外,滤波电容的额定电压也是设计中需要考虑的重要因素。
在选择滤波电容时,工程师需要确保其额定电压大于电路中最大的工作电压,以避免电容器因电压过高而损坏。
频率也是影响滤波电容选择的重要因素之一。
不同频率下,电容器
的阻抗会发生变化,因此在设计滤波电路时,需要根据工作频率来选择合适的电容数值,以确保滤波效果的稳定性和可靠性。
滤波电容的计算公式是设计电子电路中不可或缺的重要工具。
通过合理计算滤波电容的容值、额定电压和工作频率,工程师可以有效地设计滤波电路,实现对高频噪声信号的滤除,保障电路的稳定运行和性能表现。
希望本文对读者在电子电路设计中的滤波电容选择有所帮助。
adc采样电路的滤波电容容值计算
adc采样电路的滤波电容容值计算ADC(模数转换器)采样电路的滤波电容容值计算是为了实现信号采样的滤波功能,消除采样电路中的噪声和干扰信号,保证采样结果的准确性和稳定性。
在进行计算之前,我们首先了解一下ADC工作的基本原理和滤波的作用。
ADC是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备,常用于数据采集、信号处理和控制系统。
它将模拟信号转换为数字形式,以便于计算机和其他数字电路的处理。
ADC采样电路通常由采样电阻、滤波电容和采样开关等组成。
其中,滤波电容起到滤波作用,将输入信号中的高频噪声滤除,确保ADC采样时只选取有效信号。
滤波电容容值的计算规则如下:1.确定输入信号的频率范围首先需要确定输入信号的频率范围,一般要求采样频率的一半以上的频率信号能够通过滤波电容。
例如,如果采样频率为10kHz,那么滤波电容应能够通过5kHz以上的信号。
2.计算截止频率根据采样频率和信号频率范围,可以计算出所需的截止频率。
截止频率是指滤波器能够通过的频率范围的上限。
3.选择滤波器类型根据具体的应用需要,选择合适的滤波器类型。
常用的滤波器类型有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
不同的滤波器类型对滤波电容的容值计算有所不同。
4.根据滤波器类型计算滤波电容的容值根据滤波器的类型和截止频率,可以通过经验公式或相应的计算公式计算出滤波电容的容值。
下面以常用的低通滤波器为例,介绍滤波电容容值的计算方法。
1.起始容值计算根据截止频率和采样频率计算起始的滤波电容容值。
常见的起始电容容值公式为:C = 1 / (2 * π * f * R)其中,C为滤波电容的容值,f为截止频率,R为采样电阻的阻值。
该公式可以根据具体的要求进行调整,如果需要更好的滤波效果,可以选择较小的滤波电容容值;如果需要较高的信号传输速率,可以选择较大的滤波电容容值。
2.考虑衰减系数在实际应用中,滤波电容的容值可能需要进一步调整,以考虑滤波器的衰减系数。
电容滤波的计算方法及电源滤波电容选用技巧
电容滤波的计算方法及电源滤波电容选用技巧本文主要是关于电容滤波的相关介绍,并着重对电容滤波的计算方法及电源滤波电容选用技巧进行了详尽的阐述。
电容滤波安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件,通常把这种器件称其为滤波电容。
由于滤波电路要求储能电容有较大电容量。
所以,绝大多数滤波电路使用电解电容。
电解电容由于其使用电解质作为电极(负极)而得名。
电解电容的一端为正极,另一端为负极,不能接反。
正极端连接在整流输出电路的正端,负极连接在电路的负端。
在所有需要将交流电转换为直流电的电路中,设置滤波电容会使电子电路的工作性能更加稳定,同时也降低了交变脉动波纹对电子电路的干扰。
滤波电容在电路中的符号一般用“C“表示,电容量应根据负载电阻和输出电流大小来确定。
当滤波电容达到一定容量后,加大电容容量反而会对其他一些指标产生有害影响。
滤波电容的特点1、温升低谐波滤波器回路由电容器串联电抗器组成,在某一谐波阶次形成最低阻抗,用以吸收大量谐波电流,电容器的质量会影响谐波滤波器的稳定吸收效果,电容器的使用寿命跟温度有很大的关系,温度越高寿命越低,滤波全膜电容器具有温升低等特点,可以保证其使用寿命。
2、损耗低介质损耗角正切值(tgδ):≤0.00033、安全性符合GB、IEC标准,内部单体电容器均附装保护装置;当线路或单体电容器发生异常时,该保护装置将会立即动作,自动切断电源,以防二次灾害的发生。
附装放电电阻,可确保用电及维护保养之安全。
外壳采用钢板冲压而成,内外部涂上耐候性良好之高温烤漆安全性特高。
4、便捷性体积小且重量轻,搬运安装极为方便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[1]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。
滤波电容的计算
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。
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!
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。
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。
输入滤波电容计算公式
输入滤波电容计算公式随着科技的不断发展,电子产品的应用越来越广泛。
但在实际应用中,电路中常常会出现噪声和干扰信号,影响电路的正常运行。
因此,使用电容滤波器来减小噪声和干扰信号对电路的影响是很重要的。
那么,如何计算滤波电容呢?我们一起来看看滤波电容的计算公式,及其如何应用。
首先,需要了解电容滤波的基本原理:在电路中加入电容后,它能够帮助电路消除高频噪声和干扰信号,因为电容对高频信号的阻抗较小,这种组合被称为电容滤波器。
而滤波电容的大小会影响滤波器的效果,因此需要根据实际需求来计算滤波电容的值。
滤波电容通常使用戴维南定理进行计算,该定理指出电路的输入和输出端口是等效的。
计算公式如下:C = I / (2πfΔV)其中,C指的是滤波电容值,单位是法拉(Farad),I是电路中负载电流(Load Current),f是截止频率(Cutoff Frequency),ΔV是负载电压的峰峰值(Peak-to-Peak Voltage)。
这个公式看起来很复杂,不过只要认真分析每一项,就会发现计算并不难。
首先,负载电流(Load Current)是电路中流过负载的电流,很容易通过测量电路参数得到。
其次,截止频率是指在滤波器中可以通过的频率的上限值。
我们需要确定电路中允许通过的最高频率,从而计算出截止频率f。
最后,负载电压峰峰值(Peak-to-Peak Voltage)也可以通过测量电路参数得到。
在得到这些参数后,就可以用公式计算出滤波电容的值,从而有效地减小噪声和干扰信号,保证电路的正常运行。
总之,电容滤波器在实际电路中扮演重要的角色,而为电容滤波器选择合适的电容尤为重要。
明确滤波电容计算公式的原理,掌握参数计算方法,可以使我们更加准确地选择适合的滤波电容,提高电路的滤波效率。
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它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。
而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内0.1u,用于滤高频,4.7uF100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)FSR参数,这表示频率大于FSR值时,FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)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.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。
滤波电路电容电感计算公式
滤波电路电容电感计算公式滤波电路是电子电路中常见的一种电路,用于滤除输入信号中的杂波或者对输入信号进行频率选择。
在滤波电路中,电容和电感是两种常见的元件。
在设计滤波电路时,需要计算电容和电感的数值,以满足滤波器的性能要求。
本文将介绍滤波电路中电容和电感的计算公式,并且讨论它们在滤波电路中的应用。
电容的计算公式。
在滤波电路中,电容通常用于对输入信号进行滤波。
电容的数值取决于所需的截止频率和电路的阻抗。
电容的计算公式如下:C = 1 / (2 π f R)。
其中,C为电容的数值,单位为法拉德(F);f为所需的截止频率,单位为赫兹(Hz);R为电路的阻抗,单位为欧姆(Ω);π为圆周率。
根据上述公式,可以得出电容的数值。
在实际设计中,需要根据具体的滤波要求和电路的特性来选择合适的电容数值。
电感的计算公式。
电感也是滤波电路中常用的元件,用于对输入信号进行滤波或者频率选择。
电感的数值取决于所需的截止频率和电路的阻抗。
电感的计算公式如下:L = R / (2 π f)。
其中,L为电感的数值,单位为亨利(H);R为电路的阻抗,单位为欧姆(Ω);f为所需的截止频率,单位为赫兹(Hz);π为圆周率。
根据上述公式,可以得出电感的数值。
在实际设计中,需要根据具体的滤波要求和电路的特性来选择合适的电感数值。
电容和电感在滤波电路中的应用。
电容和电感是滤波电路中不可或缺的元件,它们可以单独使用,也可以组合在一起使用,以实现不同类型的滤波效果。
在低通滤波器中,电容和电感通常被串联使用。
电容的作用是阻止低频信号通过,而电感的作用是允许高频信号通过。
通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对低频信号的滤波效果。
在高通滤波器中,电容和电感通常被并联使用。
电容的作用是允许高频信号通过,而电感的作用是阻止低频信号通过。
通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对高频信号的滤波效果。
除了单独使用电容和电感外,它们还可以组合在一起使用,形成多种不同类型的滤波电路,如带通滤波器、陷波滤波器等。
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它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。
而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内0.1u,用于滤高频,4.7uF100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)FSR参数,这表示频率大于FSR值时,FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)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.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。
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.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。
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输入滤波电容的选择
对于中小功率电源来说,一般采用单相或三相交流经过全桥整流后得到的脉动直流电压,输入滤波电容C in 用来平滑这个直流电压,使其脉动减小,电容的选择是比较重要的,如果过小,直流电压脉动过大,为了得到输出电压,需要过大的占空比调节范围及过高的控制闭环增益。
电容过大,其充电电流脉冲宽度变窄,幅值增高,导致输入功率因数降低,EMI 增大。
在有些场合,为了提高功率因数,交流整流后采用电感电容的LC 滤波方式,设计比较复杂,不在下面的计算范围内。
一般而言,在最低输入交流电时,整流滤波后的直流电压的脉动值V PP 是最低输入交流电压峰值的20%~25%假如已知交流输入电压的变化范围为V lin(min )~V lin(max),按照下面的步骤来计算C in 的容量
1)线电压有效值:V lin(min )~V lin(max)
2)线电压峰值:2V lin(min )~2V lin(max)
3)整流滤波后直流电压的脉动值
V PP =2V lin(min )×(20%~25%)
(单相输入)V PP =2V lin(min )×(7%~10%)
(三相输入)4)整流滤波后的直流电压:V in
V in =(2V lin(min )-V PP )~2V lin(in)
由于保证直流电压最小值符合要求,每个周期中C in 所提供的能力W in 为
W in =F
A Pin
⨯A 是交流输入的相数,单相为1三相为3,F 为频率,
每个半周期输入滤波电容的能量为2(min)2(min))2()2[2
12pp lin lin V V V Cin Win --⨯⨯=(]根据上式就可以计算出需要的电容的容量。
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