电容在电路设计中的应用

在电路设计过程中，电源往往是容易被忽视的环节。实际上，作为一个 的设计，电源设计应该是非常重要的，它很大地影响着整个系统的性能和成本。电容的概念大多还处于理想电容阶段。当频率较高时，应考虑电感。例如，对于0805封装的0.1uF片式电容器，每个管脚的电感为1.2nh，则ESL为2.4nh。计算出C和ESL的谐振频率约为10MHz。当电容器工作在谐振点频率时，电容器的电容电抗和电感电抗相等，因此等效于一个电阻，称为ESR。 在电路设计过程中，电源往往是容易被忽视的环节。实际上，作为一个 的设计，电源设计应该是非常重要的，它很大地影响着整个系统的性能和成本。 电容器在电路板电源设计中的应用常常被忽视。电容的概念大多还处于理想电容阶段。一般来说，电容是C，但我不知道电容有很多重要的参数，也不知道1uF陶瓷电容器和1uF铝电解电容器之间的区别。实际电容可等效为以下电路形式： C：电容值。一般在1kHz、1V等效交流电压和0V直流偏压下测量。然而，电容测量有许多不同的环境。但是，需要注意的是电容C本身会随环境而变化。 电容等效串联电感。电容器的引脚有电感。在低频应用中，感应电抗很小，可以忽略不计。当频率较高时，应考虑电感。例如，对于0805封装的0.1uF片式电容器，每个管脚的电感为1.2nh，则ESL为2.4nh。计算出C和ESL的谐振频率约为10MHz。当频率高于10MHz时，电容反映为电感特性。 电容等效串联电阻。无论哪种电容器，都会有一个等效的串联电阻。当电容器工作在谐振点频率时，电容器的电容电抗和电感电抗相等，因此等效于一个电阻，称为ESR。

铝电解电容的纹波电流

实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。 实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。 为了达到高效率，开关电源提高了工作频率的高频度，特别是在小型高输出开关电源中，输入滤波电容要求高纹波和低输出阻抗。为了使输出滤波电容器高频低阻抗，必须减小等效串联电阻。 纹波电流是影响电解电容器性能的重要参数之一。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。从特性曲线可以看出（图中所示为电渣重熔时纹波电流产生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比。因此，随着纹波电流的增大，每小时寿命曲线近似于抛物线函数曲线。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。毕竟，大容量铝电解电容器所能承受的纹波电流要大于小容量铝电解电容器；也可以并联多个小容量铝电解电容器，并可选择低纹波电流电路拓扑。一般来说，反激式变换器产生的开关电流相对大。 对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。究其原因，是在数字设备中，随着功能的增加，电路的电流有增大的趋势。对于液晶电视MPEG编解码的图像处理电路，2006年芯片中电源电路的电流约为3a。据相关人士预测，在增加电路规模以满足全高清（FullHD）的要求后，芯片中的电流将增加到 左右，2008年左右将达到8A~9A。