原裝日本丸和現(xiàn)貨三端子電容CNA30R223M-TM

有關(guān)電容濾波的問(wèn)題？
問(wèn)題描述:
在選擇電容的時(shí)候，它的大小是由什么決定的？是不是按照t=rc來(lái)計(jì)算時(shí)間常數(shù)進(jìn)行的？雜波和毛刺是高頻嗎？電源模塊都是一大一小兩個(gè)電容并聯(lián)，什么作用？對(duì)選擇電容的大小很迷惑，希望各位高手指點(diǎn)。謝謝！
解析:
電容的總?cè)萘恳凑肇?fù)荷要求設(shè)計(jì)，并根據(jù)負(fù)載的不同需求有很大的差距。不能一概而論?？傊请娏鞔蟮碾娙菥捅容^大。
電容并聯(lián)一大一小是由于電容的非電容特性引起的。一般見(jiàn)到的大容量的電解電容都是鋁電解電容，是由卷曲結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，所以引入了不小的電感，并和其他特性一起導(dǎo)致了在高頻情況的電容容量急劇降低電容損耗急劇增大等不利情況的出現(xiàn)。小電容對(duì)高頻濾波效果要好很多，因此搭配使用會(huì)對(duì)電源質(zhì)量和可靠性有很大提高。
雜波是相對(duì)有規(guī)律波形而言的，毛刺是瞬時(shí)出現(xiàn)的波形。一般頻率比較高，尤其是產(chǎn)生的頻譜廣泛，對(duì)于這些的濾除相對(duì)比較困難。

一，濾波效果與電容大小的關(guān)系
電容放電越慢，輸出電壓就越平滑、濾波效果就越好。而電容放電的快慢跟電容的容量C和負(fù)載R有關(guān)，C和R越大，電容放電就越慢。因此電容的容量C越大，放電越慢，濾波效果就越好。
同時(shí)濾波電路中選擇的濾波電容的電容量都比較大，最常用的為數(shù)百至數(shù)千微法的電解電容，要求高的場(chǎng)合也有使用鉭電容或鈮電容的。但在幾十千赫茲甚至更高頻率的場(chǎng)合，對(duì)頻率特性的要求比對(duì)容量的要求顯得重要得多。
二，正確選擇濾波電容的重要性：
濾波電容在開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓器中起著非常重要的作用。50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動(dòng)電壓頻率僅為100Hz，充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí)。
普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開(kāi)始呈現(xiàn)感性，無(wú)法滿足開(kāi)關(guān)電源的使用要求。而開(kāi)關(guān)電源專用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子，正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。
由于四端電容具有良好的高頻特性，為減小電壓的脈動(dòng)分量以及抑制開(kāi)關(guān)尖峰噪聲提供了極為有利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式，即將鋁箔分成較短的若干段，用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子，提高了電容器承受大電流的能力。

三端電容和兩端電容的區(qū)別？

電容是電路中常見(jiàn)的一種電學(xué)元件，它能夠儲(chǔ)存電荷并且在電路中起到存儲(chǔ)能量和濾波等作用。根據(jù)電容的接線方式，將其分為三端電容和兩端電容。雖然它們都是電容，但是它們之間存在著很大的區(qū)別，下面我們就來(lái)詳細(xì)了解一下三端電容和兩端電容的區(qū)別。

1. 定義

三端電容是指具有三個(gè)引腳的電容器，其中兩個(gè)引腳之間的電容值是固定的，而第三個(gè)引腳連接于一個(gè)引腳上，從而改變電容值。兩端電容是指只有兩個(gè)引腳的電容器，可以看作是對(duì)稱的圓柱形，它們的電容值是由兩個(gè)板之間的距離和介質(zhì)常數(shù)決定的。

2. 結(jié)構(gòu)

三端電容的結(jié)構(gòu)尤其復(fù)雜，由于具有三個(gè)接腳，因此需要更多的電極。電極之間的交錯(cuò)方式也較為復(fù)雜。而兩端電容的結(jié)構(gòu)就相對(duì)簡(jiǎn)單，由于只需要兩個(gè)電極，因此它們只需要兩個(gè)電極并在中間設(shè)置一個(gè)電介質(zhì)即可。

3. 使用

三端電容被廣泛運(yùn)用在模擬芯片中，使用的例子有壓力傳感器、溫度傳感器和濾波器等。在模擬處理技術(shù)中，三端電容可以提供有關(guān)振幅、頻率和共模噪聲的準(zhǔn)確信息。而兩端電容則常用于直流、低頻和高頻的電感電路中。在電路設(shè)計(jì)中，改變兩端電容的大小可以調(diào)整電路的共振頻率和響應(yīng)速度。

4. 工作模式

由于三端電容和兩端電容的不同結(jié)構(gòu)，它們的工作模式也會(huì)不同。三端電容需要在不同的三個(gè)引腳之間施加不同的電壓，以改變器件的電容值。而兩端電容是通過(guò)兩個(gè)極板之間的電場(chǎng)來(lái)儲(chǔ)存電荷的。

5. 經(jīng)濟(jì)性

由于三端電容需要更多的電極和更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此價(jià)格通常比兩端電容要高。同時(shí)由于三端電容能夠提供更多的信息，因此在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，更為實(shí)用。

綜上所述，三端電容和兩端電容之間存在著很大的區(qū)別。它們的定義、結(jié)構(gòu)、使用、工作模式和經(jīng)濟(jì)性都不盡相同。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用需求來(lái)選擇適合的電容器。如果需要獲取更為準(zhǔn)確的信息，可以選擇三端電容；如果只是需要完成一些簡(jiǎn)單的電路，兩端電容就足夠了。

如何分析三端集成穩(wěn)壓電路電容作用
1、濾除高頻雜波。Ui，通常是變壓器輸出之后，用電容量電容器濾波了的直流，雖然Ui之前有大電容濾波，但是實(shí)際的大電容有電感效應(yīng)，一些高頻雜波反而不能濾除，同時(shí)空間也會(huì)感應(yīng)高頻雜波進(jìn)入線路，所以，要對(duì)這些高頻分量做濾除處理。C1就是這個(gè)作用。
2、一般來(lái)說(shuō)，濾波電容器與C1有一定距離，就需要一段較長(zhǎng)的線路。在電子線路中，線路的長(zhǎng)短，是一個(gè)相對(duì)的說(shuō)法，不要用具體的長(zhǎng)度單位，比如cm，或者mm等來(lái)衡量，而是與相關(guān)的元件，或工作頻率（波長(zhǎng)）來(lái)比較。前面說(shuō)的有一段較長(zhǎng)的線路，是與C1到78XX元件之間的距離比較，相對(duì)會(huì)較長(zhǎng)。長(zhǎng)的線路，對(duì)于高頻雜波來(lái)說(shuō)就呈現(xiàn)為一個(gè)小電感（或電容，這要根據(jù)工作波長(zhǎng)來(lái)確定，不同的波長(zhǎng)下，顯現(xiàn)的特征不同，可能呈現(xiàn)電感效應(yīng)，也可能呈現(xiàn)電容效應(yīng)），所以用一個(gè)電容，與電感構(gòu)成LC回路，濾去高頻雜波。就是你書(shū)上說(shuō)的：抵消電感效應(yīng)了。
不光C1起這樣的作用，后面的C2，也是如此。
去耦電容的有效使用方法
降低電容的ESL
去耦電容的有效使用方法的第二個(gè)要點(diǎn)是降低電容的ESL（即等效串聯(lián)電感）。雖說(shuō)是“降低ESL”，但由于無(wú)法改變單個(gè)產(chǎn)品的ESL本身，因此這里是指“即使容值相同，也要使用ESL小的電容”。通過(guò)降低ESL，可改善高頻特性，并可更有效地降低高頻噪聲。
三端電容是為了改善普通電容（兩個(gè)引腳）的頻率特性而優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的電容。三端電容是將雙引腳電容的一個(gè)引腳（電極）的另一端向外伸出作為直通引腳，將另一個(gè)引腳作為GND引腳。在上圖中，輸入輸出電極相當(dāng)于兩端伸出的直通引腳，左右的電極當(dāng)然是導(dǎo)通的。這種輸入輸出電極（直通引腳）和GND電極間存在電介質(zhì)，起到電容的作用。
將輸入輸出電極串聯(lián)插入電源或信號(hào)線（將輸入輸出電極的一端連接輸入端，另一端連接輸出端），GND電極接地。這樣，由于輸入輸出電極的ESL不包括在接地端，因此接地的阻抗變得非常低。另外，輸入輸出電極的ESL通過(guò)在噪聲路徑直接插入，有利于降低噪聲（增加插入損耗）。
通過(guò)在長(zhǎng)邊側(cè)成對(duì)配置GND電極，可抑制ESL；再采用并聯(lián)的方式，可使ESL減半。
基于這樣的結(jié)構(gòu)，三端電容不僅具有非常低的ESL，而且可保持低ESR，與相同容值相同尺寸的雙引腳型電容相比，可顯著改善高頻特性。
片式聚合物疊層鋁電容PK鉭電容
鋁電解家族的新品種——片式聚合物疊層鋁電容（以下簡(jiǎn)稱MLPC），采用高導(dǎo)電率的聚合物材料作為陰極。外觀與大尺寸mlcc基本一致，其電氣性能超過(guò)了液體片式鋁電解電容和固體片式鉭電解電容。

雖然鉭電容在一定程度上優(yōu)于鋁電解電容，但由于鉭電容一旦損壞就容易造成短路進(jìn)而燃燒，所以很多用戶設(shè)計(jì)中明確表示禁用鉭電容。也因此，聚合物疊層鋁電容替代鉭電容貌似成為趨勢(shì)。



以下是幾種電容細(xì)分門(mén)類的分類介紹，我們來(lái)一窺其中的究竟：

一、電解液電容

含有電解液的電容產(chǎn)品是歷來(lái)使用的最多的電容之一，因價(jià)格便宜、技術(shù)難度不高，因此數(shù)量繁多。一旦出現(xiàn)意外，電解液氣化時(shí)必然從頂部凹槽沖出，不會(huì)將外殼炸得四分五裂，有效避免爆炸時(shí)殃及池魚(yú)、炸壞電容附近其它元件，這種情況被稱為電容“爆漿”。傳統(tǒng)電解液電容在這些年逐漸被性能更高的其他電容取代。

二、固態(tài)電容

全稱為固態(tài)鋁質(zhì)電解電容，與普通電容（即液態(tài)鋁質(zhì)電解電容）最大差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導(dǎo)電性高分子。

固態(tài)電容有更好的電氣性能、沒(méi)有污染、可耐300度以上的高溫、安全性較好。當(dāng)遇到高溫時(shí)，電解質(zhì)只是熔化而不會(huì)產(chǎn)生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開(kāi)有防爆槽。

固體電容的缺陷在于成本昂貴，耐電壓性能不強(qiáng)，很難超過(guò)300V。

三、鉭電容

固體鉭電容器是1956年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首先研制成功的。性能優(yōu)異，是電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品。鉭電容器外形多樣，并制成適于表面貼裝的小型和片型元件。不僅在軍事通訊、航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，而且在汽車，工業(yè)控制，影視設(shè)備、通訊儀表等市場(chǎng)也大量使用。鉭電容又分兩種——二氧化錳鉭電容、鉭聚合物電容（polymer或KO）。鉭聚合物電容高頻特性優(yōu)異、無(wú)爆炸燃燒風(fēng)險(xiǎn)、電壓降額無(wú)需砍半，但價(jià)格昂貴。

四、片式疊層聚合物鋁電容（MLPC）

MLPC是采用高導(dǎo)電率的聚合物材料作為陰極的片式疊層鋁電解電容器，具有超越現(xiàn)有液體片式鋁電解電容器和固體片式鉭電解電容器的卓越電性能。

疊層聚合物鋁電容在額定電壓范圍內(nèi)無(wú)需降壓使用，具有極低的ESR，降低紋波電壓能力強(qiáng)，允許通過(guò)更大紋波電流。MLPC在高頻下，阻抗曲線呈現(xiàn)近似理想電容器的特性；在頻率變化情況下，電容量非常穩(wěn)定。主要應(yīng)用于主板（筆記本電腦、平板顯示器、數(shù)字交換機(jī)） 旁路去耦/儲(chǔ)能濾波電容、開(kāi)關(guān)電源、DC/DC變換器、高頻噪聲抑制電路及便攜式電子設(shè)備等，替代大尺寸D殼鉭電容的市場(chǎng)前景廣闊，全球市場(chǎng)容量預(yù)估超過(guò)30 億元人民幣之多。