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電容去耦原理透徹分析與設(shè)計(jì)參考
電容退耦原理采用電容退耦是解決電源噪聲問(wèn)題的主要方法。這種方法對(duì)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。對(duì)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(chǔ)(即儲(chǔ)能)的角度來(lái)說(shuō)明,有些是從電源分配系統(tǒng)的阻抗的角度來(lái)說(shuō)明,還有些資料的說(shuō)明更為混亂,一會(huì)提儲(chǔ)能,一會(huì)提阻抗,因此很多人在看資料的時(shí)候感到有些迷惑。其實(shí),這兩種提法,本質(zhì)上是相同的,只不過(guò)看待問(wèn)題的視角不同而已。為了讓大家有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),本文分別介紹一下這兩種解釋。自舉升壓電容利用其儲(chǔ)能來(lái)提升電路由某的電位,使其電位值高于為該點(diǎn)供電的電源電壓。從儲(chǔ)能的角度來(lái)說(shuō)明電容退耦原理。在制作電路板時(shí),通常會(huì)在負(fù)載芯片周?chē)胖煤芏嚯娙?,這些電容就起到電源退耦作用。
正確選擇濾波電容器的幾要素
近年來(lái),隨著電容器設(shè)計(jì)、制造水平的提高,鋁箔折邊、壓力注油、壓力浸漬等工藝的廣泛采用,整個(gè)國(guó)內(nèi)電力電容器行業(yè)已形成了以全膜電力電容器產(chǎn)品為主導(dǎo)、多種新產(chǎn)品并存的主要格局。目前國(guó)外可以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種,國(guó)內(nèi)企業(yè)基本都可生產(chǎn),并且有一部分產(chǎn)品已達(dá)到水平,一部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)已開(kāi)始國(guó)際市場(chǎng)并取得了不俗的戰(zhàn)績(jī)。主要電力電容器產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀: 選用電容器的工作電壓應(yīng)符合電路要求。一般情況下,選用電容器的額定電壓應(yīng)是實(shí)際工作電壓的1.2~1.3 倍。對(duì)于工作環(huán)境溫度較高或穩(wěn)定性較差的電路,選用電容器的額定電壓應(yīng)考慮降額使用,留有更大的余量才好。如果用指針式萬(wàn)用表,一般用R×1K檔,將表筆分別接上電容的兩極。若電容器所在電路中的工作電壓高于電容器的額定電壓,往往電容器極易發(fā)生擊穿現(xiàn)象,使整個(gè)電路無(wú)法正常工作。電容器的額定電壓一般是指直流電壓,若要用于交流電路,應(yīng)根據(jù)電容器的特性及規(guī)格選用;若要用于脈動(dòng)電路,則應(yīng)按交、直流分量總和不得超過(guò)電容器的額定電壓來(lái)選用。
隨著頻率的升高,容抗下降、感抗上升,容抗等于感抗并相互抵消時(shí)的頻率為鋁電解電容器的諧振頻率,這時(shí)的阻抗低,僅剩下ESR。如果ESR為零,則這時(shí)的阻抗也為零;頻率繼續(xù)上升,感抗開(kāi)始大于容抗,當(dāng)感抗接近于ESR時(shí),阻抗頻率特性開(kāi)始上升,呈感性,從這個(gè)頻率開(kāi)始以上的頻率下電容器時(shí)間上就是一個(gè)電感。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中最常見(jiàn)的失效模式是電容量減少、漏電流增大及損耗角正切值增大。
由于制造工藝的原因,電容量越大,寄生電感也越大,諧振頻率也越低,電容器呈感性的頻率也越低。這就要求它在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻段內(nèi)要有低的等效阻抗,同時(shí),對(duì)于電源內(nèi)部,由于半導(dǎo)體器件開(kāi)始工作所產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10kHz左右,其阻抗便開(kāi)始呈現(xiàn)感性,無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源使用要求。電腐蝕導(dǎo)致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸,使開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開(kāi)路失效的主要失效模式。