开关电源的滤波电容如何选择和计算?

148 2023-08-27 02:44

一、开关电源的滤波电容如何选择和计算?

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SFR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出SFR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:

器件Data sheet,如22pf,0402电容的SFR值在2G左右

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)

10PF 800 1.6(GHz)

100PF 200 500

1000PF 80 160

0.01uF 25 50

0.1uF 8 16

1uF 2.5 5

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。

二、开关电源输出电容容量选择?

开关电源中电容快速选型方法如下:开关电容的电压要大于工作电压50%以上;开关电容的容量根据电源输出打电流大小,选择相应容量的电容,开关电源因波形更尖锐,对电容的容量要求更高些;理论上说电源开关用电容越大越好;开关电容的选取原则是:C≥2.5T/R,其中: C为开关电容,单位为UF; T为频率, 单位为Hz, R为负载电阻,单位为Ω;可靠的做法是将一大一小两个电容并联,小电容滤高频波,大电容滤低配,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的开关;电容的体积在安装范围内。容量越大,开关效果越好,体积也越大;开关电源一般为电解电容,如果铝或钽电解,性能好的可选择钽电解。

三、开关电源如何调压和稳压?

方法如下:

  调压:调节脉冲宽度(能量密度)来调压。

  稳压:与参照值比较(比例控制)来稳压。

  开关电源(英文:Switching Mode Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

  开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

四、稳压器如何选择?

稳压器的输入电压范围很宽,165-265v都是常见的,还有更宽的,您说那种输入247v就过压保护的,显示不能稳压,是不是247v是输出电压保护,嘿嘿,看错了。

网上搜交流稳压器很多的,如下图,根据你的设备功率选择

五、数控稳压开关电源毕设答辩问什么问题?

我没做毕业答辩,所以给不了建议

六、7805电容如何选择?

7805前的电容滤波可以选大一些,比如470uF或1000uF,这样对改善电源质量有利,后端(7805输出端

)的滤波电容不要太大,一般选47uF就可以了。

每个电解电容边并联一个0.1uF的瓷片电容或者涤纶电容,滤除高频干扰。

耐压都选50V好了,足够用

七、如何选择电容大小?

一般小功率的电容按照公式C=1950×I/U×COSφ就算。

其中的I是电流,单位是A;U是电压,单位是V;COSφ是功率因数,小电器在0.7左右。

一个50w左右的风扇电容取1.2μF,450V。

八、电容怎么稳压?

电容是没有稳压功能的!

它在电源滤波电路里所起到的作用是蓄能提升直流电压有效值和滤除残余交流成分!与稳压是两个概念!

稳压是由稳压管二极管或散极管及稳压集成电路电路来实现的!有整流电路输出的并不是真正的直流电压!而是由单方向半波组成的单向脉动电压!它不但有强度变化的跳跃!还包含了残余的交流及谐波成份!这样的直流电源是无法使精密的电子电路正常工作的!

九、plc开关电源如何选择?

开关电源选型的选型主要考虑以下几个方面:

1、并联或串联工作

当一个电源不能满足所需的电压或电流范围时,可将两个或多个电源(或将同一电源的不同输出)并联或串联起来使用。在这种工作模式下,各电源模块间的稳压和控制电路之间的联系仍然存在,只不过一个电源作为主控方另一个电源作为受控方使用。

2、脉动与噪声

理想的直流电源应提供纯净的直流,然而总有一些干扰存在,比如在开关电源输出端口叠加的脉动电流和高频振荡。这两种干扰再加上电源本身产生的尖峰噪声使电源出现断续和随意的漂移。

3、过载保护

因为一个电源要供给不同的电路使用,这些电路的电流的流量可能是未知的,为了避免对电源的损坏,需设置保护电路的范围。

十、稳压开关电源参数?

额定输出电压,额定输出最大电流,电压稳定度,纹波系数等

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