?濾波電容,濾波電容的作用以及分類
濾波電容
電容是兩個彼此靠近又相互絕緣的導體。
濾波電容是指安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動波紋系數(shù)提升高效平滑直流輸出的一種儲能器件。由于濾波電路要求儲能電容有較大電容量。所以,絕大多數(shù)濾波電路使用電解電容。電解電容由于其使用電解質作為電極(負極)而得名。
作用
濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對于精密電路而言,往往這個時候會采用并聯(lián)電容電路的組合方式來提高濾波電容的工作效果。
低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個工程技術人員十分關心的問題。
50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動電壓頻率只為100赫茲,充放電時間是毫秒數(shù)量級。為獲得更小的脈動系數(shù),所需的電容量高達數(shù)十萬微法,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鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。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(shù)萬赫茲,甚至是數(shù)十兆赫茲。這時電容量并不是其主要指標,衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標準是“阻抗-頻率”特性。要求在開關電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時對于半導體器件工作時產(chǎn)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萬赫茲左右便開始呈現(xiàn)感性,無法滿足開關電源的使用要求。而開關電源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(jīng)過電容內(nèi)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 。
分類
一般情況下,電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號,但即使是低頻信號,其頻率也分為了好幾個數(shù)量級。因此為了適合在不同頻率下使用,電解電容也分為高頻電容和低頻電容(這里的高頻是相對而言):
(1)低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率和市電一致為50Hz。
(2)高頻濾波電容主要工作在開關電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。
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