電容的應(yīng)用詳解

1、電容的應(yīng)用詳解話說電容之一：電容的作用。作為無源元件之一的電容，其作用不外乎以下幾種：1、應(yīng)用于電源電路，實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能的作用。下面分類詳述之：1）旁路      旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放電。 為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。2）去藕     

2、 去藕，又稱解藕。 從電路來說， 總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大， 驅(qū)動電路要把電容充電、放電， 才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候， 電流比較大， 這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。      去藕電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一

3、般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取0.1µF、0.01µF 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10µF 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。       旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。3）濾波      從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越

4、高。但實際上超過1µF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過，電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容（1000µF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波

5、就是充電，放電的過程。4）儲能      儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。 電壓額定值為40450VDC、電容值在220150 000µF 之間的鋁電解電容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式， 對于功率級超過10KW 的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。2、應(yīng)用于信號電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時間常數(shù)的作用：    1）耦合  &

6、#160; 舉個例子來講，晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合， 這個電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件，如果在這個電阻兩端并聯(lián)一個電容， 由于適當(dāng)容量的電容器對交流信號較小的阻抗，這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，故稱此電容為去耦電容。    2）振蕩/同步    包括RC、LC 振蕩器及晶體的負(fù)載電容都屬于這一范疇。   3）時間常數(shù)    這就是常見的 R、C 串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號電壓加在輸入端時，電容（C）上的電壓逐漸上升

7、。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻（R）、電容（C）的特性通過下面的公式描述：i = (V / R)e - (t / CR)話說電容之二：電容的選擇通常，應(yīng)該如何為我們的電路選擇一顆合適的電容呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)基于以                下幾點考慮：              

8、0; 1、靜電容量；                2、額定耐壓；                3、容值誤差；                4、直

9、流偏壓下的電容變化量；                5、噪聲等級；                6、電容的類型；                7

10、、電容的規(guī)格。       那么，是否有捷徑可尋呢？其實，電容作為器件的外圍元件，幾乎每個器件的 Datasheet 或者 Solutions，都比較明確地指明了外圍元件的選擇參數(shù)，也就是說，據(jù)此可以獲得基本的器件選擇要求，然后再進一步完善細(xì)化之。其實選用電容時不僅僅是只看容量和封裝，具體要看產(chǎn)品所使用環(huán)境，特殊的電路必須用特殊的電容。    下面是 chip capacitor 根據(jù)電介質(zhì)的介電常數(shù)分類， 介電常數(shù)直接影響電路的穩(wěn)定性。NP0 or CH （K < 150）： 電氣性能最穩(wěn)定，基本

11、上不隨溫度電壓與時間的改變而改變，適用于對穩(wěn)定性要求高的高頻電路。鑒于K 值較小，所以在0402、0603、0805 封裝下很難有大容量的電容。如 0603 一般最大的 10nF以下。X7R or YB （2000 < K < 4000）： 電氣性能較穩(wěn)定,在溫度電壓與時間改變時性能的變化并不顯著（C < ±10%）。適用于隔直、偶合、旁路與對容量穩(wěn)定性要求不太高的全頻鑒電路。Y5V or YF（K > 15000）： 容量穩(wěn)定性較 X7R 差（C < +20% -80%），容量損耗對溫度、電壓等測試條件較敏感，但由于其K 值較大，所以適用于一些容值要求

12、較高的場合。話說電容之三：電容的分類電容的分類方式及種類很多，基于電容的材料特性，其可分為以下幾大類：1、鋁電解電容      電容容量范圍為0.1µF 22000µF，高脈動電流、長壽命、大容量的不二之選，廣泛應(yīng)用于電源濾波、解藕等場合。2、薄膜電容      電容容量范圍為0.1pF 10µF，具有較小公差、較高容量穩(wěn)定性及極低的壓電效應(yīng)，因此是X、Y 安全電容、EMI/EMC 的首選。3、鉭電容      電容

13、容量范圍為2.2µF 560µF，低等效串聯(lián)電阻（ESR）、低等效串聯(lián)電感（ESL）。脈動吸收、瞬態(tài)響應(yīng)及噪聲抑制都優(yōu)于鋁電解電容，是高穩(wěn)定電源的理想選擇。4、陶瓷電容      電容容量范圍為0.5pF 100µF，獨特的材料和薄膜技術(shù)的結(jié)晶，迎合了當(dāng)今“更輕、更薄、更節(jié)能“的設(shè)計理念。5、超級電容       電容容量范圍為0.022F 70F，極高的容值，因此又稱做“金電容”或者“法拉電容”。主要特點是：超高容值、良好的充/放電特性，適合于電能存儲和

14、電源備份。缺點是耐壓較低，工作溫度范圍較窄。話說電容之四：多層陶瓷電容（MLCC）    對于電容而言，小型化和高容量是永恒不變的發(fā)展趨勢。其中，要數(shù)多層陶瓷電容（MLCC）的發(fā)展最快。多層陶瓷電容在便攜產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用極為廣泛，但近年來數(shù)字產(chǎn)品的技術(shù)進步對其提出了新要求。例如，手機要求更高的傳輸速率和更高的性能；基帶處理器要求高速度、低電壓；LCD 模塊要求低厚度（0.5mm）、大容量電容。 而汽車環(huán)境的苛刻性對多層陶瓷電容更有特殊的要求：首先是耐高溫，放置于其中的多層陶瓷電容必須能滿足150 的工作溫度；其次是在電池電路上需要短路失效保護設(shè)計。 

15、60;  也就是說，小型化、高速度和高性能、耐高溫條件、高可靠性已成為陶瓷電容的關(guān)鍵特性。陶瓷電容的容量隨直流偏置電壓的變化而變化。直流偏置電壓降低了介電常數(shù)， 因此需要從材料方面，降低介電常數(shù)對電壓的依賴，優(yōu)化直流偏置電壓特性。應(yīng)用中較為常見的是 X7R（X5R）類多層陶瓷電容， 它的容量主要集中在1000pF 以上，該類電容器主要性能指標(biāo)是等效串聯(lián)電阻（ESR），在高波紋電流的電源去耦、濾波及低頻信號耦合電路的低功耗表現(xiàn)比較突出。另一類多層陶瓷電容是 C0G 類，它的容量多在 1000pF 以下， 該類電容器主要性能指標(biāo)是損耗角正切值 tg(DF)。傳統(tǒng)的貴金屬電極（NME）的

16、C0G產(chǎn)品 DF 值范圍是 (2.0 8.0) × 10-4，而技術(shù)創(chuàng)新型賤金屬電極（BME）的C0G 產(chǎn)品 DF 值范圍為 (1.0 2.5) × 10-4， 約是前者的 31 50%。 該類產(chǎn)品在載有 T/R 模塊電路的 GSM、CDMA、無繩電話、藍(lán)牙、GPS 系統(tǒng)中低功耗特性較為顯著。較多用于各種高頻電路，如振蕩/同步器、定時器電路等。話說電容之五：鉭電容替代電解電容的誤區(qū)通常的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因為鉭電容的介質(zhì)為陽極氧化后生成的五氧化二鉭，它的介電能力（通常用 表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)要高。因此在同樣容量的情況下，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。（

17、電解電容的電容量取決于介質(zhì)的介電能力和體積，在容量一定的情況下，介電能力越高，體積就可以做得越小，反之，體積就需要做得越大）再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認(rèn)為鉭電容性能比鋁電容好。但這種憑陽極判斷電容性能的方法已經(jīng)過時了，目前決定電解電容性能的關(guān)鍵并不在于陽極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。因為不同的陰極和不同的陽極可以組合成不同種類的電解電容，其性能也大不相同。采用同一種陽極的電容由于電解質(zhì)的不同，性能可以差距很大，總之陽極對于電容性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰極。還有一種看法是認(rèn)為鉭電容比鋁電容性能好，主要是由于鉭加上二氧化錳陰極助威后才有明顯好于鋁電解液電容的表現(xiàn)。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧

18、化錳， 那么它的性能其實也能提升不少。可以肯定，ESR 是衡量一個電容特性的主要參數(shù)之一。 但是，選擇電容，應(yīng)避免 ESR 越低越好，品質(zhì)越高越好等誤區(qū)。衡量一個產(chǎn)品，一定要全方位、多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的夸大。-以上引用了部分網(wǎng)友的經(jīng)驗總結(jié)。普通電解電容的結(jié)構(gòu)是陽極和陰極和電解質(zhì)，陽極是鈍化鋁，陰極是純鋁，所以關(guān)鍵是在陽極和電解質(zhì)。陽極的好壞關(guān)系著耐壓電介系數(shù)等問題。一般來說，鉭電解電容的ESR 要比同等容量同等耐壓的鋁電解電容小很多，高頻性能更好。如果那個電容是用在濾波器電路（比如中心為50Hz 的帶通濾波器）的話，要注意容量變化后對濾波器性能（通帶.）的影響。話說電容

19、之六：旁路電容的應(yīng)用問題      嵌入式設(shè)計中，要求 MCU 從耗電量很大的處理密集型工作模式進入耗電量很少的空閑/休眠模式。這些轉(zhuǎn)換很容易引起線路損耗的急劇增加，增加的速率很高，達到 20A/ms 甚至更快。通常采用旁路電容來解決穩(wěn)壓器無法適應(yīng)系統(tǒng)中高速器件引起的負(fù)載變化，以確保電源輸出的穩(wěn)定性及良好的瞬態(tài)響應(yīng)。旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過

20、大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。應(yīng)該明白，大容量和小容量的旁路電容都可能是必需的，有的甚至是多個陶瓷電容和鉭電容。這樣的組合能夠解決上述負(fù)載電流或許為階梯變化所帶來的問題，而且還能提供足夠的去耦以抑制電壓和電流毛刺。在負(fù)載變化非常劇烈的情況下，則需要三個或更多不同容量的電容，以保證在穩(wěn)壓器穩(wěn)壓前提供足夠的電流?？焖俚乃矐B(tài)過程由高頻小容量電容來抑制，中速的瞬態(tài)過程由低頻大容量來抑制，剩下則交給穩(wěn)壓器完成了。還應(yīng)記住一點，穩(wěn)壓器也要求電容盡量靠近電壓輸出端。話說電容之七：電容的等效串聯(lián)電阻ESR普遍的觀點是：一個等效串聯(lián)電阻（ESR）很小的相對較大容量的外部電

21、容能很好地吸收快速轉(zhuǎn)換時的峰值（紋波）電流。但是，有時這樣的選擇容易引起穩(wěn)壓器（特別是線性穩(wěn)壓器 LDO）的不穩(wěn)定，所以必須合理選擇小容量和大容量電容的容值。永遠(yuǎn)記住，穩(wěn)壓器就是一個放大器，放大器可能出現(xiàn)的各種情況它都會出現(xiàn)。由于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)速度相對較慢，輸出去耦電容在負(fù)載階躍的初始階段起主導(dǎo)的作用，因此需要額外大容量的電容來減緩相對于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的快速轉(zhuǎn)換，同時用高頻電容減緩相對于大電容的快速變換。通常，大容量電容的等效串聯(lián)電阻應(yīng)該選擇為合適的值，以便使輸出電壓的峰值和毛刺在器件的Dasheet 規(guī)定之內(nèi)。高頻轉(zhuǎn)換中，小容量電容在 0.01µF 到0.1

22、81;F 量級就能很好滿足要求。表貼陶瓷電容或者多層陶瓷電容（MLCC）具有更小的 ESR。另外，在這些容值下，它們的體積和 BOM 成本都比較合理。如果局部低頻去耦不充分，則從低頻向高頻轉(zhuǎn)換時將引起輸入電壓降低。電壓下降過程可能持續(xù)數(shù)毫秒，時間長短主要取決于穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)增益和提供較大負(fù)載電流的時間。用 ESR 大的電容并聯(lián)比用 ESR 恰好那么低的單個電容當(dāng)然更具成本效益。然而,這需要你在 PCB 面積、器件數(shù)目與成本之間尋求折衷。話說電容之八：電解電容的電參數(shù)這里的電解電容器主要指鋁電解電容器，其基本的電參數(shù)包括下列五點：1、電容值電解電容器的容值，取決于在交流電壓下工作時所呈現(xiàn)的阻抗。因此

23、容值，也就是交流電容值，隨著工作頻率、電壓以及測量方法的變化而變化。在標(biāo)準(zhǔn)JISC 5102 規(guī)定：鋁電解電容的電容量的測量條件是在頻率為 120Hz，最大交流電壓為 0.5Vrms，DC bias 電壓為1.5 2.0V 的條件下進行?？梢詳嘌?，鋁電解電容器的容量隨頻率的增加而減小。2、損耗角正切值 Tan 在電容器的等效電路中，串聯(lián)等效電阻 ESR 同容抗 1/C 之比稱之為 Tan ， 這里的 ESR 是在 120Hz 下計算獲得的值。顯然，Tan 隨著測量頻率的增加而變大，隨測量溫度的下降而增大。3、阻抗 Z在特定的頻率下，阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗（Z）。它與電容等效電路中

24、的電容值、電感值密切相關(guān)，且與 ESR 也有關(guān)系。Z = ESR2 + (XL - XC)2 展峻的筆記 9式中，XC = 1 / C = 1 / 2fCXL = L = 2fL電容的容抗（XC）在低頻率范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐步減小，頻率繼續(xù)增加達到中頻范圍時電抗（XL）降至 ESR 的值。當(dāng)頻率達到高頻范圍時感抗（XL）變?yōu)橹鲗?dǎo)，所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。4、漏電流電容器的介質(zhì)對直流電流具有很大的阻礙作用。然而，由于鋁氧化膜介質(zhì)上浸有電解液，在施加電壓時，重新形成的以及修復(fù)氧化膜的時候會產(chǎn)生一種很小的稱之為漏電流的電流。通常，漏電流會隨著溫度和電

25、壓的升高而增大。5、紋波電流和紋波電壓在一些資料中將此二者稱做“漣波電流”和“漣波電壓”，其實就是 ripplecurrent，ripple voltage。 含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。 它們和ESR 之間的關(guān)系密切，可以用下面的式子表示：Urms = Irms × R式中，Vrms 表示紋波電壓Irms 表示紋波電流R 表示電容的 ESR由上可見，當(dāng)紋波電流增大的時候，即使在 ESR 保持不變的情況下，漣波電壓也會成倍提高。換言之，當(dāng)紋波電壓增大時，紋波電流也隨之增大，這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流后，由于電容內(nèi)部的等效串連電阻（ESR）引起

26、發(fā)熱，從而影響到電容器的使用壽命。一般的，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流也比較低。話說電容之九：電容器參數(shù)的基本公式1、容量（法拉）英制： C = ( 0.224 × K · A) / TD公制： C = ( 0.0884 × K · A) / TD2、電容器中存儲的能量E = ½ CV23、電容器的線性充電量I = C (dV/dt)4、電容的總阻抗（歐姆）Z = RS2 + (XC XL)2 5、容性電抗（歐姆）XC = 1/(2fC)6、相位角 理想電容器：超前當(dāng)前電壓 90º理想電感器：滯后當(dāng)前電壓 90º

27、理想電阻器：與當(dāng)前電壓的相位相同7、耗散系數(shù) (%)D.F. = tan （損耗角）= ESR / XC= (2fC)(ESR)8、品質(zhì)因素Q = cotan = 1/ DF9、等效串聯(lián)電阻ESR（歐姆）ESR = (DF) XC = DF/ 2fC10、功率消耗Power Loss = (2fCV2) (DF)11、功率因數(shù)PF = sin (loss angle) cos (相位角)12、均方根rms = 0.707 × Vp13、千伏安KVA （千瓦）KVA = 2fCV2 × 10-314、電容器的溫度系數(shù)T.C. = (Ct C25) / C25 (Tt 25)

28、× 10615、容量損耗(%)CD = (C1 C2) / C1 × 10016、陶瓷電容的可靠性L0 / Lt = (Vt / V0) X (Tt / T0)Y17、串聯(lián)時的容值n 個電容串聯(lián)：1/CT = 1/C1 + 1/C2 + . + 1/Cn兩個電容串聯(lián)：CT = C1 · C2 / (C1 + C2)18、并聯(lián)時的容值CT = C1 + C2 + . + Cn19、重復(fù)次數(shù)（Againg Rate）A.R. = % C / decade of time上述公式中的符號說明如下：K = 介電常數(shù)A = 面積TD = 絕緣層厚度V = 電壓t = 時間R

29、S = 串聯(lián)電阻f = 頻率L = 電感感性系數(shù) = 損耗角 = 相位角L0 = 使用壽命Lt = 試驗壽命Vt = 測試電壓V0 = 工作電壓Tt = 測試溫度T0 = 工作溫度X , Y = 電壓與溫度的效應(yīng)指數(shù)。話說電容之十：電源輸入端的X,Y 安全電容    在交流電源輸入端，一般需要增加三個電容來抑制EMI 傳導(dǎo)干擾。交流電源的輸入一般可分為三根線：火線（L）/零線（N）/地線（G）。在火線和地線之間及在零線和地線之間并接的電容，一般稱之為Y 電容。這兩個Y電容連接的位置比較關(guān)鍵，必須需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，以防引起電子設(shè)備漏電或機殼帶電，容易危及人身安全

30、及生命，所以它們都屬于安全電容，要求電容值不能偏大，而耐壓必須較高。一般地，工作在亞熱帶的機器，要求對地漏電電流不能超0.7mA；工作在溫帶機器，要求對地漏電電流不能超過0.35mA。因此，Y 電容的總?cè)萘恳话愣疾荒艹^4700pF。    特別提示：Y 電容為安全電容，必須取得安全檢測機構(gòu)的認(rèn)證。Y 電容的耐壓一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和AC250V 或AC275V 字樣，但其真正的直流耐壓高達5000V 以上。因此，Y 電容不能隨意使用標(biāo)稱耐壓AC250V，或DC400V之類的普通電容來代用。    在火線和零線抑制之間并聯(lián)的電容，一

31、般稱之為X 電容。由于這個電容連接的位置也比較關(guān)鍵，同樣需要符合安全標(biāo)準(zhǔn)。因此，X 電容同樣也屬于安全電容之一。X 電容的容值允許比Y 電容大，但必須在X 電容的兩端并聯(lián)一個安全電阻，用于防止電源線拔插時，由于該電容的充放電過程而致電源線插頭長時間帶電。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)正在工作之中的機器電源線被拔掉時，在兩秒鐘內(nèi)，電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來額定工作電壓的30%。同理，X 電容也是安全電容，必須取得安全檢測機構(gòu)的認(rèn)證。X 電容的耐壓一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和AC250V 或AC275V 字樣，但其真正的直流耐壓高達2000V 以上，使用的時候不要隨意使用標(biāo)稱耐壓AC250V

32、，或DC400V 之類的的普通電容來代用。    X 電容一般都選用紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容，這種電容體積一般都很大，但其允許瞬間充放電的電流也很大，而其內(nèi)阻相應(yīng)較小。普通電容紋波電流的指標(biāo)都很低，動態(tài)內(nèi)阻較高。用普通電容代替X 電容，除了耐壓條件不能滿足以外，一般紋波電流指標(biāo)也是難以滿足要求的。    實際上，僅僅依賴于Y 電容和X 電容來完全濾除掉傳導(dǎo)干擾信號是不太可能的。因為干擾信號的頻譜非常寬，基本覆蓋了幾十KHz 到幾百MHz，甚至上千MHz 的頻率范圍。通常，對低端干擾信號的濾除需要很大容量的濾波電容，但受到安全條件

33、的限制，Y 電容和X 電容的容量都不能用大；對高端干擾信號的濾除，大容量電容的濾波性能又極差，特別是聚脂薄膜電容的高頻性能一般都比較差，因為它是用卷繞工藝生產(chǎn)的，并且聚脂薄膜介質(zhì)高頻響應(yīng)特性與陶瓷或云母相比相差很遠(yuǎn)，一般聚脂薄膜介質(zhì)都具有吸附效應(yīng)，它會降低電容器的工作頻率，聚脂薄膜電容工作頻率范圍大約都在1MHz 左右，超過1MHz 其阻抗將顯著增加。    因此，為抑制電子設(shè)備產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾，除了選用Y 電容和X 電容之外，還要同時選用多個類型的電感濾波器，組合起來一起濾除干擾。電感濾波器多屬于低通濾波器，但電感濾波器也有很多規(guī)格類型，例如有：差模、共模，以及高

34、頻、低頻等。每種電感主要都是針對某一小段頻率的干擾信號濾除而起作用，對其它頻率的干擾信號的濾除效果不大。通常，電感量很大的電感，其線圈匝數(shù)較多，那么電感的分布電容也很大。高頻干擾信號將通過分布電容旁路掉。而且，導(dǎo)磁率很高的磁芯，其工作頻率則較低。目前，大量使用的電感濾波器磁芯的工作頻率大多數(shù)都在75MHz 以下。對于工作頻率要求比較高的場合，必須選用高頻環(huán)形磁芯，高頻環(huán)形磁芯導(dǎo)磁率一般都不高，但漏感特別小，比如，非晶合金磁芯，坡莫合金等。1，濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定

35、的直流電壓。在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001-0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾2，耦合作用：在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響，常采用電容藕合為了防止信號中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。1、應(yīng)用于電源電路，實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能方面電容的作用，下面分類詳述之： 1）濾波濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會用

36、到。從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1uF的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過，電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000uF)濾低頻，小電容(20pF)濾高頻。曾有網(wǎng)友將濾波電容 比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。 它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化

37、，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過程。2）旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放 電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大 電流毛刺時的電壓降。3）去藕去藕，又稱解藕。從電路來說，總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上 升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流

38、，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對 于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作。這就是耦合。去藕電容就是起到一個電池的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防 途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10uF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動 電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾

39、除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。4）儲能儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40450VDC、電容值在220150 000uF之間的鋁電解電容器（如EPCOS公司的 B43504或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式， 對于功率級超過10KW的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器?？蓪⒒煊懈哳l電流和低頻電流的交流信號中的高頻成分旁路濾掉的電容，稱做“旁路電容”。例如當(dāng)混有高頻和低頻的信號經(jīng)過放大器被放大時，要求通過某一級時只允許低頻信號輸入到下一級，而不需要高頻

40、信號進入，則在該級的輸入端加一個適當(dāng)大小的接地電容，使較高頻率的信號很容易通過此電容被旁路掉（這是因為電容對高頻阻抗小），而低頻信號由于電容對它的阻抗較大而被輸送到下一級放大對于同一個電路來說，旁路（bypass）電容是把輸入信號中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（decoupling，也稱退耦）電容是把輸出信號的干擾作為濾除對象。編輯本段電源去耦電容電路有兩個作用一方面是集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1F。這個電容的分布電感的典型值是5nH。0.1F的去耦電容有5nH的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1F、10F的電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容，或1個蓄能電容，可選10F左右。最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴(yán)格，可按C=1/F，即10MHz取0.1F，100MHz取0.01F。編輯本段旁路電容和去耦電