電容去耦原理透徹分析與設(shè)計參考

電容退耦原理采用電容退耦是解決電源噪聲問題的主要方法。這種方法對提高瞬態(tài)電流的響應(yīng)速度，降低電源分配系統(tǒng)的阻抗都非常有效。1~1000uF以上的電容器可按下表選擇電阻檔（表中的充電時間指顯示檔從000變化到溢出所需的時間）。對于電容退耦，很多資料中都有涉及，但是闡述的角度不同。有些是從局部電荷存儲（即儲能）的角度來說明，有些是從電源分配系統(tǒng)的阻抗的角度來說明，還有些資料的說明更為混亂，一會提儲能，一會提阻抗，因此很多人在看資料的時候感到有些迷惑。其實，這兩種提法，本質(zhì)上是相同的，只不過看待問題的視角不同而已。為了讓大家有個清楚的認(rèn)識，本文分別介紹一下這兩種解釋。從儲能的角度來說明電容退耦原理。在制作電路板時，通常會在負(fù)載芯片周圍放置很多電容，這些電容就起到電源退耦作用。

應(yīng)根據(jù)電容器工作環(huán)境選擇電容器。電容器的性能參數(shù)與使用環(huán)境的條件密切相關(guān)，因此在選用電容器時應(yīng)注意：

   ①在高溫條件下使用的電容器應(yīng)選用工作溫度高的電容器;

   ②在潮濕環(huán)境中工作的電路，應(yīng)選用抗?jié)裥院玫拿芊怆娙萜?

   ③在低溫條件下使用的電容器，應(yīng)選用耐寒的電容器，這對電解電容器來說尤為重要，因為普通的電解電容器在低溫條件下會使電解液結(jié)冰而失效。

電容器是一種儲能元件,具有“隔直通交,陰低頻通高頻”的特性,人們?yōu)榱苏J(rèn)識和鑒別不同電路中的電容器,根據(jù)其在線路中的作用而給它起了許多名稱,了解這些名稱和作用,對讀圖是墊腳有幫助的.下面介紹一些常用名稱的含義.

1、濾波電容

它并接在電路正負(fù)極之間,把電路中無用的交流電流去掉,一般采用大容量電解電容器,也有采用其他固定電容器的.

2、退耦電容

并接于電路正負(fù)極之間,可防止電路通過電源內(nèi)阻形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩.

3 、耦合電容

連接于信號源和信號處理電路或兩級放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流電或脈動信號通過,使相信的放大器直流工作點互不影響.

高頻低阻抗化

對于中小輸出功率開關(guān)電源的工作頻率除少數(shù)因價格限制而仍采用20~40kHz外，大多數(shù)均在50kHz以上；DC/DC電源模塊大多在300kHz以上；大功率開關(guān)電源的開關(guān)頻率受主開關(guān)（一般采用IGBT）的開關(guān)速度限制而一般在20~40kHz。為了起動電動機(jī)，次級“起動”繞組具有串聯(lián)的非極化起動電容器，以在正弦電流中引入引線。

盡管開關(guān)頻率有所不同，但是開關(guān)電源的輸出整流濾波電容器的作用基本相同，主要是通過利用濾波電容器吸收開關(guān)頻率及其高次諧波頻率的電流分量而濾除其紋波電壓分量。

在開關(guān)電源輸出端用的濾波電容，與工頻電路中選用的濾波電容并不一樣，在工頻電路中用作濾波的普通電解電容器，其上的脈動電壓頻率僅有100Hz，充放電時間是毫秒數(shù)量級，為獲得較小的脈動系數(shù)，需要的電容量高達(dá)數(shù)十萬微法，因而一般低頻用普通鋁電解電容器制造目標(biāo)是以提高電容量為主，電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。下面詳細(xì)介紹紋波電流額定值定義上的共性，目的是為了通過對其額定值制定過程的了解，找出提高紋波電流承受能力的可能性，提高電容器的利用率。

在開關(guān)穩(wěn)壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器，由于大多數(shù)的開關(guān)電源工作在方波或矩形波的狀態(tài)，含有及其豐富的高次諧波電壓與電流，其上鋸齒波電壓的頻率高達(dá)數(shù)十千赫，甚至數(shù)十兆赫，它的要求和低頻應(yīng)用時不同，電容量并不是主要指標(biāo)，衡量它好壞的則是它的阻抗頻率特性，如圖3所示。同時他指出，還有很多其他的氧化還原-活性分子可以用來制作COF材料，并且可能性能更好，目前關(guān)于COF的研究只是處于起始階段。