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長壽命電解電容可以做濾波電容嗎?濾波電容該如何選擇

文章出處:東聯盛電子 作者:電子工程師閱讀量:發表時間:2020-05-29 17:04

  在電路設計過程中,要用電容來進行濾波。有時要用電解電容,有時要陶瓷電容。有時兩種均要用到。我想問一下:用長壽命電解電容的作用是什么?用普通陶瓷電容的作用是什么?如何計算其容量的大小?對于長壽命電解電容的耐壓又該如何選擇確定? 哪些情況用長壽命電解電容,哪些情況下用陶瓷電容,哪些情況下兩種均要用? 在老版的模擬電子書上有提到,有個專門的公式去計算電容值的大小,不過有些IC之類的如何匹配電容在它的Datasheet里有規定,希望能幫上你。

  長壽命電解電容與陶瓷電容一般用在IC的電源與地之間,起濾波作用,陶瓷電容單獨使用去耦作用,它的使用一般在IC中會有說明,其電解值的大小與IC所需電流大小有關,陶瓷取0.01uf。如果我要用別的長壽命電容替代某個電容的時候,是必須容量和耐壓值都要滿足嗎?有的時候,發現很難兩全其美。這時候能不能舍棄其中之一呢?

  濾波電容范圍太廣了,這里簡單說說電源旁路(去藕)電容。

  濾波電容的選擇要看你是用在局部電源還是全局電源。對局部電源來說就是要起到瞬態供電的作用。為什么要加電容來供電呢?是因為器件對電流的需求隨著驅動的需求快速變化(比如DDR controller),而在高頻的范圍內討論,電路的分布參數都要進行考慮。由于分布電感的存在,阻礙了電流的劇烈變化,使得在芯片電源腳上電壓降低--也就是形成了噪聲。而且,現在的反饋式電源都有一個反應時間--也就是要等到電壓波動發生了一段時間(通常是ms或者us級)才會做出調整,對于ns級的電流需求變化來說,這種延遲,也形成了實際的噪聲。所以,電容的作用就是要提供一個低感抗(阻抗)的路線,滿足電流需求的快速變化。

  基于以上的理論,計算電容量就要按照電容能提供電流變化的能量去計算。選擇電容的種類,就需要按照它的寄生電感去考慮--也就是寄生電感要小于電源路徑的分布電感。

  具體的說明在很多書上都有。提供一個參考書:high speed digital design ch8.2.

  討論問題必須從本質上出發。首先,可能都知道電容對直流是起隔離作用的,而電感器的作用則相反。所有的都是基于基本原理的。那這時,電容就有了最常見的兩個作用。一是用于極間隔離直流,有人也叫作耦合電容,因為它隔離了直流,但要通過交流信號。直流的通路局限在幾級間,這樣可以簡化工作點很復雜的計算,二是濾波?;旧暇褪沁@兩種。作為耦合,對電容的數值要求不嚴,只要其阻抗不要太大,從而對信號衰減過大即可。

  但對于后者,就要求從濾波器的角度出發來考慮,比如輸入端的電源濾波,既要求濾除低頻(如有工頻引起的)噪聲,又要濾除高頻噪聲,故就需要同時使用大電容和小電容。有人會說,有了大電容,還要小的干什么?這是因為大的電容,由于極板和引腳端大,導致電感也大,故對高頻不起作用。而小電容則剛好相反。巨細據此可以確定電容量。而對于耐壓,任何時候都必須滿足,否則,就會爆炸,即使對于非電解電容,有時不爆炸,其性能也有所下降。講起來,太多了,先談這么多。都是濾波的作用,鋁電解電容容量比較大,主要用于慮除低頻干擾。容量大約為1mA電流對應2~3μf,如過要求高的時候可以1mA對應5~6μf。無極性電容用于慮除高頻信號。單獨使用的時候大部分是去藕用的。有時可以與長壽命電解電容并聯使用。陶瓷電容的高頻特性比較好,但是在某個頻率(大約是6MHz記不太清了)是容量下降的很快。

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此文關鍵字:濾波電容,選擇
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