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開關(guān)電源設(shè)計中重中之重-電容（二）

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時間：2019-07-27 點擊量：1075

從上面的文章我們可以了解到不同的電容有不同的應(yīng)用場合，并不是價格越高越好。
2 開關(guān)電源設(shè)計中電容的作用
在開關(guān)電源設(shè)計應(yīng)用中，電容主要用于濾波（filter）和退耦/旁路（decoupling/bypass）。濾波主要指濾除外來噪聲，而退耦/旁路（一種，以旁路的形式達到退耦效果，以后用“退耦”代替）是減小局部電路對外的噪聲干擾。很多人容易把兩者搞混。下面我們看一個電路結(jié)構(gòu)：
開關(guān)電源為A和B供電。電流經(jīng)C1后再經(jīng)過一段PCB走線（暫等效為一個電感，實際用電磁波理論分析這種等效是有誤的，但為方便理解，仍采用這種等效方式。）分開兩路分別供給A和B.開關(guān)電源出來的紋波比較大，于是我們使用C1對電源進行濾波，為A和B提供穩(wěn)定的電壓。C1需要盡可能的靠近開關(guān)電源放置。C2和C3均為旁路電容，起退耦作用。當A在某一瞬間需要一個很大的電流時，如果沒有C2和C3,那么會因為線路電感的原因A端的電壓會變低，而B 端電壓同樣受A端電壓影響而降低，于是局部電路A的電流變化引起了局部電路B的開關(guān)電源電壓，從而對B電路的信號產(chǎn)生影響。同樣，B的電流變化也會對A形成干擾。這就是“共路耦合干擾”.
增加了C2后，局部電路再需要一個瞬間的大電流的時候，電容C2可以為A暫時提供電流，即使共路部分電感存在，A端電壓不會下降太多。對B的影響也會減小很多。于是通過電流旁路起到了退耦的作用。

一般濾波主要使用大容量電容，對速度要求不是很快，但對開關(guān)電源之電容值要求較大。一般使用鋁電解電容。浪涌電流較小的情況下，使用鉭電容代替鋁電解電容效果會更好一些。作為退耦的電容，必需有很快的響應(yīng)速度才能達到效果。如果局部電路A是指一個芯片的話，那么退耦電容要用瓷片電容，而且電容盡可能靠近芯片的電源引腳。而如果“局部電路A”是指一個功能模塊的話，可以使用瓷片電容，如果容量不夠也可以使用鉭電容或鋁電解電容（前提是功能模塊中各芯片都有了退耦電容-瓷片電容）。

濾波電容的容量往往都可以從開關(guān)電源芯片的數(shù)據(jù)手冊里找到計算公式。如果濾波電路同時使用電解電容、鉭電容和瓷片電容的話，把電解電容放的離開關(guān)電源最近，這樣能保護鉭電容。瓷片電容放在鉭電容后面。這樣可以獲得最好的濾波效果。

退耦電容需要滿足兩個要求，一個是容量需求，另一個是ESR需求。也就是說一個0.1uF的電容退耦效果也許不如兩個0.01uF電容效果好。而且，0.01uF電容在較高頻段有更低的阻抗，在這些頻段內(nèi)如果一個0.01uF電容能達到容量需求，那么它將比0.1uF電容擁有更好的退耦效果。

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