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退耦電容和濾波電容的區別

來源: 發布時間:2025-01-20

隨著電子信息技術的日新月異,數碼電子產品的更新換代速度越來越快,以平板電視(LCD和PDP)、筆記本電腦、數碼相機等產品為主的消費類電子產品產銷量持續增長,帶動了電容器產業增長。在直流電路中,電容器是相當于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件,也是較常用的電子元件之一。

安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動波紋系數提升高效平滑直流輸出的一種儲能器件,通常把這種器件稱其為濾波電容。由于濾波電路要求儲能電容有較大電容量。所以,絕大多數濾波電路使用電解電容。電解電容由于其使用電解質作為電極(負極)而得名。電解電容的一端為正極,另一端為負極,不能接反。

濾波電容作用

濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對于精密電路而言,往往這個時候會采用并聯電容電路的組合方式來提高濾波電容的工作效果。

低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個工程技術人員十分關心的問題。

50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動電壓頻率只為100赫茲,充放電時間是毫秒數量級。為獲得更小的脈動系數,所需的電容量高達數十萬微法,因此普通低頻鋁電解電容器的目標是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優劣的主要參數。而開關電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達數萬赫茲,甚至是數十兆赫茲。這時電容量并不是其主要指標,衡量高頻鋁電解電容優劣的標準是“阻抗- 頻率”特性。要求在開關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗,同時對于半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。

用在退耦電路中的電容稱為退耦電容也叫退耦電容,退耦電容并接于電路正負極之間,可防止電路通過電源形成的正反饋通路而引起的寄生振蕩。所謂退耦,即防止前后電路電流大小變化時,在供電電路中所形成的電流波動對電路的正常工作產生影響,換言之,退耦電路能夠有效地消除電路之間的寄生耦合。

退耦電容作用

退耦和旁路都可以看作濾波。退耦電容相當于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當于濾紋波。具體容值可以根據電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。退耦電容一般都很大,對更高頻率的噪聲,基本無效。旁路電容就是針對高頻來的,也就是利用了電容的頻率阻抗特性。電容一般都可以看成一個RLC串聯模型。在某個頻率,會發生諧振,此時電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖,就會發現一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質有關,所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質,一個比較保險的方法就是多并幾個電容。

濾波電容:濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利通過。

濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對于精密電路而言,往往這個時候會采用并聯電容電路的組合方式來提高濾波電容的工作效果。

去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。去耦電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。去耦電容相當于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當于濾紋波。具體容值可以根據電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。去耦電容一般都很大,對更高頻率的噪聲,基本無效。

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