正確選擇濾波電容

濾波電容在開關電源|穩壓器中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其輸出濾波電容的選擇則每個工程技術員都十分關心的問題。50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動電壓頻率僅為100Hz,充放電時間是毫秒數量級。

為獲得更小的脈動係數,所需的電容量高達數十萬μF,因此普通低頻鋁電解電容器的目標是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑑別其優劣的主要數。而開關電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達數十kHz,甚至是數十MHz,時電容量並不是其主要指標,衡量高頻鋁電解電容優劣的標準是“阻抗-頻率”特性,要求在開關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗,同時對於半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。

普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開始呈現感性,無法滿足開關電源的使用要求。而開關電源專用的高頻鋁電解電容器有四個端子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負極鋁片的兩端也分別引出作為負極。電流從四端電容的一個正端流入,經過電容內部,再從另一個正端流向負載;從負載返回的電流也從電容的一個負端流入,再從另一個負端流向電源負端。

由於四端電容具有良好的高頻特性,為減小電壓的脈動分量以及抑制開關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,用多引出片並聯連線以減小容抗中的阻抗成份。並且採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。