滤波电容简介
滤波电容是并联在整流电源电路输出端，用以下降沟通脉动波纹系数、滑润直流输出的一种储能器材。在运用将沟通转换为直流供电的电子电路中，滤波电容不只使电源直流输出平稳，下降了交变脉动波纹对电子电路的影响，一起还可吸收电子电路作业过程中发作的电流动摇和经由沟通电源串入的搅扰，使得电子电路的作业功能愈加安稳。
滤波电容在电路中的符号一般用“C“表明。在50赫兹市电的整流电路中，为了取得好的滤波效果，挑选的滤波电容的电容量都比较大，最常用的为数百至数千微法的电解电容，要求高的场合也有运用钽电容或铌电容的；但在几十千赫兹乃至更高频率的场合，对频率特性的要求比对容量的要求显得重要得多。
滤波电容特色
1、温升低
谐波滤波器回路由电容器串联电抗器组成，在某一谐波阶次构成最低阻抗，用以吸收很多谐波电流，电容器的质量会影响谐波滤波器的安稳吸收效果，电容器的运用寿数跟温度有很大的联系，温度越高寿数越低，滤波全膜电容用具有温升低一级特色，能够保证其运用寿数。
2、损耗低
介质损耗角正切值（tgδ）：≤0.0003
3、安全性
契合GB、IEC规范，内部单体电容器均附装保护装置；当线路或单体电容器发作反常时，该保护装置将会当即动作，主动堵截电源，以防二次灾祸的发作。附装放电电阻，可保证用电及保护保养之安全。外壳选用钢板冲压而成，内外部涂上耐候性杰出之高温烤漆安全性特高。
4、快捷性
体积小且重量轻，转移装置极为便利
滤波电容效果
滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除沟通成分。使输出的直流更滑润。并且关于精细电路而言，往往这个时分会选用并联电容电路［1］ 的组合办法来进步滤波电容的作业效果。
低频滤波电容首要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其作业频率与市电共同为50Hz；而高频滤波电容首要作业在开关电源整流后的滤波，其作业频率为几千Hz到几万Hz。滤波电容在开关电源中起著非常重要的效果，怎样正确挑选滤波电容，尤其是输出滤波电容的挑选则是每个工程技术人员十分关心的问题。
50赫兹工频电路中运用的一般电解电容器，其脉动电压频率仅为100赫兹，充放电时刻是毫秒数量级。为取得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万微法，因此一般低频铝电解电容器的方针是以进步电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是辨别其好坏的首要参数。而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数万赫兹，乃至是数十兆赫兹。这时电容量并不是其首要目标，衡量高频铝电解电容好坏的规范是“阻抗- 频率”特性。要求在开关电源的作业频率内要有较低的等效阻抗，一起关于半导体器材作业时发作的高频尖峰信号具有杰出的滤波效果。
滤波电容越大滤波效果越好吗
理论上，好像是滤波电容越大效果越好，但实践运用电路中并非如此。因为当滤波电容到达必定门限值后，其改进效果几乎没有任何进步。更严峻问题是，滤波电容太大的话，电源开机和关断时刻都会拉长，有或许导致其他数字器材比方MCU 上电复位失利。这种毛病在单片机和液晶显示中是比较常见的。
所以，滤波电容仍是应该本着够用就好的准则来挑选容量巨细。
滤波电容怎样挑选
经过整流桥今后的是脉动直流，动摇规模很大。后边一般用巨细两个电容
大电容用来安稳输出，众所周知电容两头电压不能骤变，因此能够使输出滑润
小电容是用来滤除高频搅扰的，使输出电压纯洁
电容越小，谐振频率越高，可滤除的搅扰频率越高
一、容量挑选：
（1）大电容，负载越重，吸收电流的才能越强，这个大电容的容量就要越大
（2）小电容，凭经历，一般104即可
1）他人的经历（来自互联网）
1、电容对地滤波，需求一个较小的电容并联对地，对高频信号供给了一个对地通路。
2、电源滤波中电容对地脚要尽或许接近地。
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、牢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，以取得更大的滤波频段。
详细事例： AC220-9V再经过全桥整流后，需加的滤波电容是多大的？ 再经78LM05后需加的电容又是多大？
前者电容耐压应大于15V，电容容量应大于2000微发以上。 后者电容耐压应大于9V，容量应大于220微发以上。
2）有一电容滤波的单相桥式整流电路，输出电压为24V，电流为500mA，要求：
（1）挑选整流二极管；
（2）挑选滤波电容；
（3）另：电容滤波是降压仍是增压？
（1）因为桥式是全波，所以每个二极管电流只需到达负载电流的一半就行了，所以二极管最大电流要大于250mA；电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入沟通电压有效值的1.2倍，所以你的电路输入的沟通电压有效值应是20V，而二极管接受的最大反压是这个电压的根号2倍，所以，二极管耐压应大于28.2V。
（2）选取滤波电容：1、电压大于28.2V；2、求C的巨细：公式RC≥（3–5）&TImes;0.1秒，本题中R=24V/0.5A=48欧
所以可得出C≥（0.00625–0.0104）F，即C的值应大于6250μF。
（3）电容滤波是升高电压。
二、滤波电容的选用准则
在电源规划中，滤波电容的选取准则是： C≥2.5T/R
其间：C为滤波电容，单位为UF;
T为频率，单位为Hz
R为负载电阻，单位为Ω
当然，这仅仅一般的选用准则，在实践的运用中，如条件（空间和本钱）答应，都选取C≥5T/R.
三、滤波电容的巨细的选取
PCB制版电容挑选
印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会发作较大火花放电，有必要选用RC吸收电路来吸收放电电流。一般R取1~2kΩ，C取2.2~4.7μF。一般的10PF左右的电容用来滤除高频的搅扰信号，0.1UF左右的用来滤除低频的纹波搅扰，还能够起到稳压的效果。
滤波电容详细挑选什么容值要取决于你PCB上首要的作业频率和或许对体系形成影响的谐波频率，能够查一下相关厂商的电容材料或许参阅厂商供给的材料库软件，依据详细的需求挑选。至于个数就不必定了，看你的详细需求了，多加一两个也挺好的，暂时没用的能够先不贴，依据实践的调试状况再挑选容值。假设你PCB上首要作业频率比较低的话，加两个电容就能够了，一个虑除纹波，一个虑除高频信号。假设会出现比较大的瞬时电流，主张再加一个比较大的钽电容。
其实滤波应该也包括两个方面，也便是各位所说的大容值和小容值的，便是去耦和旁路。原理我就不说了，有用点的，一般数字电路去耦0.1uF即可，用于10M以下；20M以上用1到10个uF，去除高频噪声好些，大约按C=1/f 。旁路一般就比较的小了，一般依据谐振频率一般为0.1或0.01uF。
提到电容，各式各样的叫法就会让人头晕目眩，旁路电容，去耦电容，滤波电容等等，其实无论怎样称号，它的原理都是相同的，即运用对沟通信号出现低阻抗的特性，这一点能够经过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，作业频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小。在电路中，假设电容起的首要效果是给沟通信号供给低阻抗的通路，就称为旁路电容；假设首要是为了添加电源和地的沟通耦合，削减沟通信号对电源的影响，就能够称为去耦电容；假设用于滤波电路中，那么又能够称为滤波电容；除此以外，关于直流电压，电容器还可作为电路储能，运用冲放电起到电池的效果。而实践状况中，往往电容的效果是多方面的，咱们大可不必花太多的心思考虑怎样界说。本文里，咱们一致把这些运用于高速PCB规划中的电容都称为旁路电容。
电容的实质是通沟通，隔直流，理论上说电源滤波用电容越大越好。但因为引线和PCB布线原因，实践上电容是电感和电容的并联电路，（还有电容自身的电阻，有时也不行疏忽）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理性。
因此一般大电容滤低频波，小电容滤高频波。这也能解释为什么相同容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高。至于究竟用多大的电容，这是一个参阅。
不过仅仅是参阅罢了，用老工程师的话说——首要靠经历。更牢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，以取得更大的滤波频段。
一般来讲，大电容滤除低频波，小电容滤除高频波。电容值和你要滤除频率的平方成反比，详细电容的挑选能够用公式C=4Pi*Pi /（R * f * f ）电源滤波电容怎样选取，把握其精华与办法，其实也不难。
1）理论上抱负的电容其阻抗随频率的添加而削减（1/jwc），但因为电容两头引脚的电感效应，这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路，自谐振频率即器材的FSR参数，这表明频率大于FSR值时，电容变成了一个电感，假设电容对地滤波，当频率超出FSR后，对搅扰的按捺就大打折扣，所以需求一个较小的电容并联对地，能够想想为什么？
原因在于小电容，SFR值大，对高频信号供给了一个对地通路，所以在电源滤波电路中咱们常
常这样了解：大电容虑低频，小电容虑高频，底子的原因在于SFR（自谐振频率）值不同，当然也能够想想为什么？假设从这个视点想，也就能够了解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽或许接近地了。
2）那么在实践的规划中，咱们常常会有疑问，我怎样知道电容的SFR是多少？就算我知道SFR值，我怎样选取不同SFR值的电容值呢？是选取一个电容仍是两个电容？
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）器材Data sheet，如22pf0402电容的SFR值在2G左右， 2）经过网络分析仪直接量测其自谐振频率，想想怎样量测？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作业频带是否有满意的噪声按捺比。仿真完后，那便是实践电路实验，如调试手机接纳灵敏度时，LNA的电源滤波是要害，好的电源滤波往往能够改进几个dB。
一般来说， 挑选输出滤波电容首要是为了取得好的滤波效果，输出电压的纹波与芯片的作业办法（升压或降压）以及作业原理有关，单相和多相的核算办法是不同的。举例来说，假设运用LTC3406B芯片，△Vout≈△IL（ESR＋1／8fCout）， 其间，△Vout是输出电压的纹波，△IL是电感的纹波电流，ESR是输出滤波电容的内阻，f 是DC/DC的开关频率， Cout是输出滤波电容的容值。 经过该公式，能够便利地核算出需求的电容参数。
滤波电容规模太广了，这儿简略说说电源旁路（去藕）电容。
滤波电容的挑选要看你是用在部分电源仍是大局电源。对部分电源来说便是要起到瞬态供电的效果。为什么要加电容来供电呢？是因为器材对电流的需求跟着驱动的需求快速改变（比方DDR controller），而在高频的规模内评论，电路的散布参数都要进行考虑。因为散布电感的存在，阻止了电流的剧烈改变，使得在芯片电源脚上电压下降－－也便是构成了噪声。并且，现在的反应式电源都有一个反应时刻－－也便是要比及电压动摇发作了一段时刻（通常是ms或许us级）才会做出调整，关于ns级的电流需求改变来说，这种推迟，也构成了实践的噪声。所以，电容的效果便是要供给一个低感抗（阻抗）的道路，满意电流需求的快速改变。
根据以上的理论，核算电容量就要依照电容能供给电流改变的能量去核算。挑选电容的品种，就需求依照它的寄生电感去考虑－－也便是寄生电感要小于电源途径的散布电感。
