滤波电容如何取值
(整理)电源滤波电容大小的计算方法

电源滤波电容大小的计算方法滤波电容工程粗略计算公式:按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。
给出一例:负载情况:直流1A,12V。
其等效负载电阻12欧姆。
桥式整流(半波整流时,时间常数加倍):RC = 3 (T/2)C = 3 (T/2) / R = 3 x (0.02 / 2 ) /12 = 2500 (μF)工程中可取2200 μF,因为没有2500 μF这一规格。
若希望纹波小些,按5倍取。
这里,T是电源的周期,50HZ时,T = 0.02 秒。
时间的国际单位是S。
仅供参考C=Q/U----------Q=C*UI=dQ/dt---------I=d(C*U)/dt=C*dU/dtC=I*dt/dU从上式可以看出,滤波电容大小与电源输出电流和单位时间电容电压变化率有关系,且输出电流越大电容越大,单位时间电压变化越小电容越大我们可以假设,单位时间电容电压变化1v(dV=1)(可能有人说变化也太大了吧,但想下我们一般做类似lm886的时候用的电压是30v左右,电压下降1v,电压变化率是96.7%,我认为不算小了,那如果您非认为这个值小了,那你可以按照你所希望的值计算一下,或许你发现你所需要的代价是很大的),则上式变为C=I*dt。
那么我们就可以按照一个最大的猝发大功率信号时所需要的电流和猝发时间来计算我们所需要的最小电容大小了,以lm3886为例,它的最大输出功率是125W,那么我么可以假设需要电源提供的最大功率是150W,则电源提供的最大电流是I=150/(30+30)=2.5A(正负电源各2.5A),而大功率一般是低频信号,我们可以用100Hz信号代替,则dt=1/100=0.01s,带上上式后得到C=2.5×0.01=0.025=25000uF。
以上计算是按照功放的最大功率计算的,如果我们平时是用小音量听的话,电容不需要这么大的,我认为满足一定的纹波系数就可以了,4700u或许就已经够用了。
详细解析电源滤波电容的选取与计算

电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。
电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。
电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。
电容和电感的很多特性是恰恰相反的。
一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。
因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。
当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。
因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。
而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。
电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频,4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。
一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。
电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。
大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好!电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联,电感L为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容C.因而可等效为串联LC回路求其谐振频率,串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f=1/(2pi*LC).,串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻,所以中心频率处起到滤波效果.引线电感的大小因其粗细长短而不同,接地电容的电感一般是1MM为10nH左右,取决于需要接地的频率。
滤波电容如何取值

滤波电容如何取值电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个:1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波.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)1.0μF2.5 50.1μF 8 160.01μF 25 501000pF 80 160100 pF 250 50010 pF 800 1.6(GHz)不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验.更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.文章来源:/s/blog_545edca401000ax6.html我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧:1.电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
滤波电容器的选择

4.3 滤波电容器的选择4.3.1 滤波电容器额定电压的选择滤波电容器在输入电压220V±20%或输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)时的最高整流输出电压可以达到370V ,因此应选择额定电压为400V 的电解电容器或选择两只额定电压为200V (也可以是250V )的电解电容器串联使用。
需要注意的是,尽管电解电容器的额定电压有10%左右富裕量,在上述应用场合下,从产品的安全角度考虑是不允许使用额定电压为300V 或350V 的电解电容器。
对于带有功率因数校正的整流滤波电路,当功率因数校正电路输出电压为380V 时可以选择额定电压400V 电解电容器,而功率因数校正电路输出电压高于380V 时则只能选择额定电压为450V 的电解电容器。
4.3.2 滤波电容器电容量的选择滤波电容器,为限制整流滤波输出电压纹波,正确选择电容量是非常重要的。
通常滤波电容器的电容量在输入电压220V±20%时按输出功率选择为:不低于每瓦1μF (即:≥1μF/W ),输入电压85V~265V (110V -20%~220V +20%)输入时按输出功率选择为:不低于每瓦(3~4)μF (即:≥(3~4)μF/W )。
滤波电容器电容量的取值依据为:在220V±20%交流输入及85V~265V 交流输入的最低值时,整流输出电压最低值分别不低于200V 和90V ,在同一输入电压下的整流滤波输出电压分别约为:240V 和115V ,电压差分别为:40V 和25V 。
每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约2mS ,其余8mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,即:UtI C O ∆⋅=(4.3) 220V±20%交流输入时:)10(200025.084086-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.4) O O O O I I U P 200=⋅= (4.5)200O O O O PU P I ==(4.6) )10(6-⨯=O P C )(F (4.7)即:1μF/W85V~265V 交流输入时:)10(32004.082586-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C (4.8) O O O O I I U P 90=⋅= (4.9)90O O O O PU P I ==(4.10) )10(6.36-⨯=O P C )(F (4.11)即:3.6μF/W每半个电源周波(10mS ),整流器导电时间约3mS ,其余7mS 为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,则:滤波电容器容量为:0.88μF/W 和3.15μF/W 。
滤波电容的大小计算

滤波电容的大小计算电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频,4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。
一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。
电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。
大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好!电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联,电感L为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容C.因而可等效为串联LC回路求其谐振频率,串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f = 1/(2pi* LC).,串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻,所以中心频率处起到滤波效果.引线电感的大小因其粗细长短而不同,接地电容的电感一般是1MM为10nH左右,取决于需要接地的频率。
采用电容滤波设计需要考虑参数:ESR ESL 耐压值谐振频率LC串联谐振频率和并联谐振频率的计算公式LC串联时,电路复阻抗Z = jwL-j(1/wC)令Im[Z]=0,即 wL=1/(wC)得 w =根号下(1/(LC))此即为谐振角频率,频率自己换算.并联时电路复导纳Y = 1/( jwL)+1/[-j(1/wC)]=j[wC-1/(wL)] 令 Im[Y}=0,得wC = 1/(wL)即 w =根号下(1/(LC))可见,串联和并联的计算公式是一样的.。
滤波电容怎么设计?用10UF还是10nF?用几颗?看完这篇文章就懂了

滤波电容怎么设计?用10UF还是10nF?用几颗?看完这篇文章就懂了前面的文章里,我们讲过一些电容的用法:电容的几个关键参数滤波电容主要看容值和耐压值。
电容尺寸=容值x耐压值。
电容价格=容值x耐压值。
电解和钽电容耐压值要x2使用,陶瓷电容至少x1.5.(有兴趣的读者可以翻看一下我们前面的文章)这些电容用多大的?用多少个?各种处理器背面或周围的电容阵列各种处理器背面或周围的电容阵列容量很多种,个数也很多,作为硬件工程师,该怎么选呢?滤波电容的容量,不是随便选的,主要有以下应用思路:频率越高,电容越小频率和容值的经验值单颗电容,不足以过滤掉所有的杂波。
电容有寄生电感,虽然电容能够把交流信号导到地上去,但是寄生电感又阻挡了高频交流信号的通过。
这就导致了:理想电容能够过滤全部高频信号,但实际电容过滤某个频段的高频信号。
是个带通滤波器。
电容容值越小,能够过滤的高频信号越高。
uF级的电容,对10MHz以上的噪声几乎无能为力。
功耗/电流越大,电容越大电流和容值的经验值电容的滤波,实际上也是一个储能和释放的过程。
所以电流大的场合,就需要用大的电容。
这个无需过多解释了。
放几个?每一组芯片管脚加一组电容滤波电容也叫去耦电容,去耦的意思,就是不让不同的芯片管脚之间互相干扰。
一方面这颗芯片不干扰另一颗芯片,另一方面同一芯片的不同电源系统之间也不互相干扰。
所以基本原则是:每一组管脚配置一组电容。
听起来挺麻烦,不过芯片厂家都会提供参考设计的。
对于CPU类的几GHz高速处理器,供电部分的需要单独做仿真,根据仿真结果调整走线长度宽度和外部去耦电容的位置、数量、容值等。
想偷懒,就严格按照参考设计来画原理图和PCB走线。
精力充沛的可以自己去做仿真。
音频功放,差分输出采用2组独立供电。
上图:音频功放,虽然只输出一个声道,但是把电源分成了两组,分别和P和N两个差分输出端供电,减少差分信号之间的串扰。
DDR3,一个电压,多个电容组合如上图,DDR、CPU等高速芯片,都需要特定的电容排布和PDN 电源系统仿真。
滤波电容如何取值

滤波电容如何取值滤波电容是电子电路中常用的元件,用于滤除直流信号或高频噪声。
它的取值需要考虑到电路的要求和特性,包括信号频率、电流负载、滤波效果以及稳定性等因素。
首先,滤波电容的取值与信号频率有关。
通常来说,滤波电容的容值越大,对低频信号的滤波效果越好。
而对于高频信号,则需要容值较小的电容才能有效滤波。
基于信号频率的需求,可以通过计算或经验选择合适的滤波电容。
其次,电流负载是另一个决定滤波电容取值的重要因素。
当电流负载较大时,滤波电容需要具备较大的容值以保证滤波效果。
而对于电流负载较小的电路,容值较小的滤波电容就可以满足要求。
此外,滤波电容的取值还需考虑到滤波效果的需求。
对于要求较高的滤波效果,例如在音频放大器或电源滤波电路中,通常需要采用较大容值的滤波电容。
而在一些简单的应用中,容值较小的滤波电容也能满足基本要求。
除了以上因素,滤波电容的取值还应考虑与其他电路元件的匹配。
在设计电路时,应根据电路的特性和性能需求选择合适的滤波电容。
需要注意的是,滤波电容的取值不仅仅依赖于容值,还与电容器的材料、结构和制造工艺等有关,这些因素也需要综合考虑。
最后,滤波电容在选择时还需要考虑其稳定性。
一些特殊要求的电路,例如在工作温度变化较大的环境下,需要选择具有较好稳定性的滤波电容,以保证电路的性能和可靠性。
总的来说,滤波电容的取值需要综合考虑多方面因素,包括信号频率、电流负载、滤波效果、与其他元件匹配以及稳定性等。
根据具体的电路需求和设计要求,结合实际情况进行合理选择,以达到滤波效果和性能上的要求。
20khz 滤波电容

20khz 滤波电容【实用版】目录1.20kHz 滤波电容的选择原则2.滤波电容的截止频率与电容值的关系3.如何确定电感电容值4.电阻在滤波电路中的作用5.滤波电容的特殊选择正文一、20kHz 滤波电容的选择原则在设计一个滤波电路时,我们通常需要选择合适的电容来滤除特定频率范围内的干扰信号。
对于要滤除 20kHz 以上的干扰信号的电路,我们应该如何选择滤波电容呢?首先,我们需要了解滤波电容的截止频率与电容值之间的关系。
根据不同截止频率,我们可以选择不同电容值的滤波电容。
例如,对于低于100Hz 的截止频率,我们可以选择 100.1uF 的滤波电容;对于 100Hz 至1kHz 的截止频率,我们可以选择 0.10.01uF 的滤波电容;对于 1kHz 至10kHz 的截止频率,我们可以选择 0.01uF 或 0.001uF 的滤波电容;对于 10kHz 至 100kHz 的截止频率,我们可以选择 1000100pF 的滤波电容。
二、如何确定电感电容值在确定电感电容值时,我们需要考虑电感的寄生电容和电容的寄生电感。
理想情况下,电感和电容的值越大,滤波效果越好。
然而,实际上我们需要选择寄生电容和寄生电感尽可能小的电感和电容,以实现更好的滤波效果。
因此,在选择电感和电容时,我们需要根据经验和测量结果进行匹配。
三、电阻在滤波电路中的作用在滤波电路中,电阻的作用是衰减噪声能量,防止电感和电容形成振荡。
通过引入适当的电阻值,我们可以提高滤波电路的稳定性和性能。
四、滤波电容的特殊选择在某些特殊的滤波电路中,我们需要选择特定的滤波电容值。
这些电容值的选择取决于电路的具体需求和设计参数。
在选择滤波电容时,我们可以参考上述原则,并根据实际需求进行调整。
总之,在选择 20kHz 滤波电容时,我们需要根据滤波电路的截止频率、电感和电阻的要求,选择合适的电容值。
同时,我们还需要考虑电容的寄生电容和寄生电感,以及电阻在滤波电路中的作用。
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滤波电容如何取值
电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难
1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,
所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.
2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,
我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?
电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容
的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个:1)器件Data sheet,如22pf0402电容的SFR
值在2G左右, 2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?
知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频
带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的
电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.
电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2
在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波.
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)
1.0μF
2.5 5
0.1μF 8 16
0.01μF 25 50
1000pF 80 160
100 pF 250 500
10 pF 800 1.6(GHz)
不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验.
更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,
一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.
文章来源:/s/blog_545edca401000ax6.html
我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧:
1.电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
2.电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。
3.理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
4.可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.(类似1)
滤波电容是如何计算出来的?
如果要求不是精确的话,可以按照负载估算,每0.5A电流1000μF。
如果要求精确该怎么办? 是否能计算出来, 如何计算?
可以计算出来,但方法就不简单了,要详细给出负载、整流管参数、变压器参数等。
实际意义也不大。
另外有一个粗略估算公式,常用于工程计算:按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。
给出一例:
负载情况:直流1A,12V。
其等效负载电阻12欧姆。
桥式整流:
RC = 3 (T/2)
C = 3 (T/2) / R = 3 x (0.02 / 2 ) / 12 = 2500(μF)
工程中可取2200μF,因为没有2500μF这一规格。
若希望纹波小些,按5倍取。
这里,T是电源的周期,50HZ时,T = 0.02 秒。