电路中电容的选择

通常电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容，如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对电路质量具有较大的影响。

1、如何选择开关电源滤波电容

滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。

50Hz工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。

而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。

普通的低频电解电容器在10kHz左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用要求。而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。

由于四端电容具有良好的高频特性，为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。高频铝电解电容器还有多芯的形式，即将铝箔分成较短的若干段，用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。并且采用低电阻率的材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。

2、积分电容用什么类型的效果好

基本原则是：漏电流要小。积分电容理论上说采用云母电容最好。精度、稳定度、温度影响等不比CBB差，而且没有吸收效应，应该试最为理想的器件。但是，云母电容容量不容易做得太大（一般10P-10000P)，而且价格非常高。目前市场上常用的电容器损耗比较低的也就是CBB和云母。CBB的成品容量比较大，所以选CBB电容。

3、去耦电容并不是越大越好

直观上看，似乎储能电容越大，为IC提供的电流补偿的能力越强。因此，许多人爱使用容量很大的解耦电容。其实这是一个错误的概念。且不说电容容量的增大带来的体积变大，增加成本的同时还影响空气流动和散热。由于电容上寄生电感的存在，电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点，电容的阻抗小，因此放电回路的阻抗最小，补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时，放电回路的阻抗开始增加，这意味着电容提供电流能力开始下降。电容的容值越大，谐振频率越低，电容能有效补偿电流的频率范围也越小。因此，从保证电容提供高频电流的能力的角度来说，电容越大越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。为保证电容提供高频电流的能力。

4、同样容量的电容，并联越多的小电容越好吗？

耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数，对于ESR自然是越

低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候，容量越大，ESR越低。在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB空间的限制，这样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论上是如此，但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不一定突出。

5、ESR越低，效果越好吗？

结合我们上面的提高的供电电路来说，对于输入电容来说，输入电容的容量要大一点。相对容量的要求，对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要

求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。

6、用好电容就代表产品的高品质吗？

“唯电容论”曾经盛极一时，一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖点。在板

卡设计中，电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电做出比一些厂商采用四相供电

更稳定的产品一样，一味的采用高价电容，不一定能做出好产品。衡量一个产品，一定要全

方位多角度的去考虑，切不可把电容的作用有意无意的夸大。

7、音频滤波电容的选择

整流后由于滤波用的电容器容量较大，故必须使用电解电容。滤波电容用于功率放大器时，其值应为10000μF 以上，用于前置放大器时，容量为 1000μF 左右即可。当电源滤

波电路直接供给放大器工作时，其容量越大音质越好。但大容量的电容将使阻抗从 10KHz

附近开始上升。这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容，在大电

容旁以抑制高频阻抗的上升。

8、音频耦合电容的选择

耦合电容的容量一般在 0.1μF~ 1μF 之间，以使用云母、丙烯、陶瓷等损耗较小的

电容音质效果较好。

9、前置放大器、分频器使用的电容

前置放大器、音频控制器、分频器上使用的电容，其容量在 100pF~0.1μF 之间，而扬

声器分频 LC网络一般采用 1μF~ 数10μF 之间容量较大的电容，目前高档分频器中采用 CBB 电容居多。小容量时宜采用云母，苯乙烯电容。而 LC 网络使用的电容，容量较大，应

使用金属化塑料薄膜或无极性电解电容器，其中无机性电解电容如采用非蚀刻式，则更能获

取极佳音质。

10、电容的选用规则：

1）选择合适的类型.

2）合理确定电容器的精度.

3）确定电容器的额定工作电压：对一般电路，电路的工作电压应为电容器额定电压的 10%~20%；当有脉动电压时，工作电压应为脉动的最高电压。当应用于交流时，额

定电压随频率的增加而要相应增大。当温度环境比较高时，额定电压还要选用更大的。

4）尽量选择绝缘电阻大的电容.

5）考虑温度系数和频率特性.

6）注意使用环境.