開關直流電源中各類電容的選擇經驗
2017-5-17 20:55:14??????點擊：
引言
電容可用來減少紋波并吸收開關穩壓器產生的噪聲，它還可以用于后級穩壓，提高設備的穩定性和瞬態響應能力。開關直流電源輸出中不應出現任何紋波噪聲或殘留抖動。這些電路常采用鉭電容來降低紋波，但鉭電容有可能受到開關穩壓器的噪聲影響而產生不安全的瞬變現象。為保證可靠工作，必須降低鉭電容的額定電壓。例如，額定值為10uF/35V的D型鉭電容，工作電壓應降低到17V，如果用在電源輸入端過濾紋波，額定35V鉭電容可在高達17V的電壓導軌上可靠地工作。
高壓電源總線系統一般很難達到額定電壓降低50%的指標。這種情況限制了鉭電容用于電壓導軌大于28V的應用。目前，由于鉭電容需要被降額使用，高壓濾波應用唯一可行的辦法是采用體積較大且帶引線的電解電容，而不是鉭電容。
大電容是退耦電容，即相當于給下級IC提供了一個電荷水池，大電容電壓不突變，所以，如果下級IC的IO口轉換劇烈，需要大電流時，從退耦電容中提取電流，不會拉低開關電源電壓，從這個意義講，大電容免除下級IC對電源的影響。小電容是作用正好相反，是濾波電容，即電源電壓通過整形濾波之后出來的電壓仍不可避免的有各次波諧波分量，即有交流分量，所以小電容是免除電壓波動對下級IC的影響的。
1、EMI濾波電容的選擇
能濾除電網線之間的串模干擾的電容器，稱作“X電容”（一般選擇X2，常用容量范圍是1nF~1uF，并聯在電網之間）能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容產生的共模干擾電容器，稱作“Y 電容”，一端接一次側直流高壓，另一端接二次側公共端（用于濾除10~200MHz 頻段的高頻干擾，因此需要用短引線連接，常用容量范圍是1~2.2nF 耐壓值一般不低于1.5kV）
2、旁路電容和去耦電容
去耦電容在集成電路的電源和地之間有兩個作用： 2.1、旁路掉該器件的高頻噪聲。
（數字電路中典型的去耦電容值是0.1uF，最好不用電解電容，去耦電容的選用經驗算法：C=1/F,即10MHz 取0.1uF，100MHz 取0.01uF）
在電子電路中，旁路電容和去耦電容都是起到抗干擾的作用，因為電容處的位置不一樣，稱呼也就不一樣了。對于同一個電路來說，旁路電容就是把輸入信號的高頻噪聲作為濾除對象，把前級攜帶的高頻雜波濾除；而去耦電容也稱退偶電容，就是把輸出信號的干擾作為濾除對象。總之一句話，旁路，退偶，都是作用于高頻干擾。所以電容值要取小。具體要根據實驗結果來定。 2.2、作為集成電路的蓄能電容。
3、輸入輸出濾波電容器的選擇
3.1、輸出濾波電容器的選擇
3.1.1、為減小輸出噪聲，可以在電解電容器上再并一只0.01~0.1uF的小電容。
3.1.2、可以將幾只相同容量的電解電容器并聯使用，以降低等效串聯電阻。 （電解電容的使用壽命與紋波電流，環境溫度有關，紋波電流越大，環境溫度越高，使用壽命就越短）設計時要注意。
3.1.3、輸出濾波電容器的耐壓值一般留出1.2~1.5倍的余量（為了更安全可靠可以選擇2 倍）。
3.1.4、輸出濾波電容器的容量可按照1000uF/A來選擇。
3.2、輸入濾波電容器的選擇以引腳的形式分，有徑向引線，軸向引線，一般選擇徑向引線的電容，并在安裝時應盡量減小引線長度。（電解電容劑型不得接反；耐壓值選擇為實際工作值的1.2~1.5倍）
3.3、輸入濾波電容器容量的選擇
當交流電壓u=85~265V時，經驗選擇k=（2~3）uF/W 當交流電壓u=230V(+-15%)時，k=1uF/W （k為每單位輸出功率（W）所需輸入濾波電容器容量（uF）的比例系數）
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