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電容去耦原理透徹分析與設計參考
電容退耦原理采用電容退耦是解決電源噪聲問題的主要方法。這種方法對提高瞬態(tài)電流的響應速度,降低電源分配系統(tǒng)的阻抗都非常有效。對于電容退耦,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(即儲能)的角度來說明,有些是從電源分配系統(tǒng)的阻抗的角度來說明,還有些資料的說明更為混亂,一會提儲能,一會提阻抗,因此很多人在看資料的時候感到有些迷惑。其實,這兩種提法,本質上是相同的,只不過看待問題的視角不同而已。為了讓大家有個清楚的認識,本文分別介紹一下這兩種解釋。自舉升壓電容利用其儲能來提升電路由某的電位,使其電位值高于為該點供電的電源電壓。從儲能的角度來說明電容退耦原理。在制作電路板時,通常會在負載芯片周圍放置很多電容,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,隨著電容器設計、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,整個國內電力電容器行業(yè)已形成了以全膜電力電容器產(chǎn)品為主導、多種新產(chǎn)品并存的主要格局。目前國外可以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種,國內企業(yè)基本都可生產(chǎn),并且有一部分產(chǎn)品已達到水平,一部分優(yōu)勢企業(yè)已開始國際市場并取得了不俗的戰(zhàn)績。主要電力電容器產(chǎn)品的技術現(xiàn)狀: 選用電容器的工作電壓應符合電路要求。一般情況下,選用電容器的額定電壓應是實際工作電壓的1.2~1.3 倍。對于工作環(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考慮降額使用,留有更大的余量才好。如果用指針式萬用表,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,使整個電路無法正常工作。電容器的額定電壓一般是指直流電壓,若要用于交流電路,應根據(jù)電容器的特性及規(guī)格選用;若要用于脈動電路,則應按交、直流分量總和不得超過電容器的額定電壓來選用。
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的頻率為鋁電解電容器的諧振頻率,這時的阻抗低,僅剩下ESR。如果ESR為零,則這時的阻抗也為零;頻率繼續(xù)上升,感抗開始大于容抗,當感抗接近于ESR時,阻抗頻率特性開始上升,呈感性,從這個頻率開始以上的頻率下電容器時間上就是一個電感。開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中最常見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。這就要求它在開關穩(wěn)壓電源的工作頻段內要有低的等效阻抗,同時,對于電源內部,由于半導體器件開始工作所產(chǎn)生高達數(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,其阻抗便開始呈現(xiàn)感性,無法滿足開關電源使用要求。電腐蝕導致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸,使開關穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開路失效的主要失效模式。