首先,让我们了解一下阻抗公式:
XL为感抗感抗与频率f成正比 公式:电感阻高频也可以从关系图中看到
XC为容抗 容抗与频率f成反比 公式:从关系图也可以看出电容阻低频
电容滤波 | 属于电压滤波器,适用于小电流,越小越好 |
电感滤波 | 属于电流滤波器,适用于大电流,越大越好 |
电容滤波设计中需要考虑的参数:
- ESR(等效串联电阻)
- ESL(等效串联电感/寄生电感)
- 耐压值
- 谐振频率
由于电容器两端引脚有电感效应,因此存在ESL(注:电容值越大,ESL越大)。这相当于电容串联电感,形成电感LC串联谐振电路(如下图所示)。
关系图如下图所示:
P点的频率是电容器的自谐振频率(以下简称SFR),这个频率附近的信号很容易通过
那么如何选择电源滤波电容呢?
通常来说,可靠的方法是将一大一小两个电容器并联,一般需要两个数量级以上的差异。我们公司入职时也问过同事,但同事给出的答案基本上是:依靠经验。所以我一直很困惑,直到我看到博主的文章。
原文看这里
接下来是我对电容一大一小的理解。
首先是大电容SFR值小,电容小SFR值大SFR如何获得值将在后面讨论)
然后我们先拿两个电容,大电容——C1,小电容——C2.在坐标轴上反映两个电容器的电抗和频率关系图,如下:
从图中可以知道SFR1就是大电容C1的自谐振频率最容易通过这个频率的信号,也就是说,频率附近的频率信号更容易通过。假设我们的电容器接地过滤,可以通过的信号将被删除,留下我们想要的。但从图中可以看出,大电容过滤的波段只是低频,所以我们需要添加一个小电容C2(C2的SFR比C1)过滤相对于SFR高频杂波增强滤波效果,扩大通频带。
个人理解结束了。如果有相似之处,那纯粹是巧合。欢迎大佬指出错误
了解大小电容的作用,接下来我们就知道电容了SFR,具体方法如下:
- 在Data sheet(数据手册)中搜索
- 通过网络分析仪直接测试SFR
如何确定滤波电容的容值:
滤波电容的选择原理:
在实际应用中,如条件(空间和成本)允许,则选择
实际选择
- 负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就越大
- 小电容,凭经验,一般104(小电容在制版时要尽量靠近IC)