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电源滤波为何要用几个不同量级的电容并联

最后编辑于: 2020-03-18 11:41  |  分类: 电子  |  标签: 电容 滤波   |  浏览数: 2723  |  评论数: 0


理论上讲,理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc), 这样的话,电源输出滤波时不是用一个大电容就够了,这个大电容滤低频可以,对于高频其阻抗也更小!

但实际的电路应用中,却不是如此,往往用量级不同的几个大小电容并联起来才好,并且大家对这种应用的说法是:“大电容滤低频,小电容滤高频。”

为何实际应用和理论推断大大的不同呢? 这种情况一般都是有其他的因素破坏了电容的理论表现,那是什么因素呢?

这个因素就是,对于实际的电容元件,其由于引线和PCB布线原因,实际上电容元件是电感和电容和电阻的串联,我们知道电感的阻抗随着频率值的增大而增大,电容的阻抗随着频率的增大而减小,每个电容元器件都有个“串联谐振频率”, 其值约为:ω=1/ (LC)1/2 (LC的根号 再求倒数)。

在串联谐振频率以下电容元件呈容性,串联谐振频率以上电容元件呈感性!

由上面公式可知,电容值越大的电容,其串联谐振频率越低。所以一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

另外当电容元件的体积越大、引脚越长,其本身的电感值也越大, 串联谐振频率也就越低。

这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。

至于到底用多大的电容,这是一个参考:

电容谐振频率

电容值 DIP (MHz) STM (MHz)
1.0uF 2.5 5
0.1uF 8 16
0.01uF 25 50
1000pF 80 160
100 pF 250 500
10 pF 800 1.6(GHz)

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