1.开关电源基本工作原理

滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。我们在电源滤波电路上可以看到各种各样的电容，100uF，10uF，100nF，10nF不同的容值，那么这些参数是如何确定的？

50Hz 工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万 μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。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十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。

为什么需要那么多种电容

由 cathy 提交于周四, 2 七月 2020 - 17:22

我们都知道电容是电路中使用量最多的器件，我们经常接触的电容是陶瓷电容、铝电解电容、钽电解电容。我们电路设计越来越多的是以MCU、CPU为核心的数字电路设计，周边的时钟、电源电路。所以我们以这三种电容为主。

因为数字电路，所以有大量的数字电路输出的“0”“1”翻转导致，需要大量的去耦电容。

图中开关Q的不同位置代表了输出的“0”“1”两种状态。

假定由于电路状态装换，开关Q接通RL低电平，负载电容对地放电，随着负载电容电压下降，它积累的电荷流向地，在接地回路上形成一个大的电流浪涌。

电容击穿的概念

电容的电介质承受的电场强度是有一定限度的，当被束缚的电荷脱离了原子或分子的束缚而参加导电，就破坏了绝缘性能，这一现象称为电介质的击穿。

电容器被击穿的条件

电容器被击穿的条件达到击穿电压。

击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿.额定电压是电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低.电容器在不高于击穿电压下工作都是安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的。

定义PN结发生临界击穿对应的电压为PN结的击穿电压BV，BV是衡量PN结可靠性与使用范围的一个重要参数，在PN结的其它性能参数不变的情况下，BV的值越高越好。

无源晶振匹配电容—计算方法

由 cathy 提交于周五, 12 六月 2020 - 09:22

以前有写过一篇文章<a href="http://mouser.eetrend.com/blog/2020/100049905.html">“晶振”</a>简单介绍了晶振的一些简单参数，今天我们来说下无源晶振的匹配电容计算方法：

如上图，是常见的的无源晶振常见接法，而今天来说到就是这种常见电路的电容计算方法，有两种：

A，知道晶振的负载电容Cload，需要计算Ce1与Ce2；

输入侧的电解电容计算

我们一般按照在最低输入电压下，最大输出的情况下，要求电解电容上的纹波电压低于多少个百分点来计算。当然，如果有保持时间的要求，那么需要按照保持时间的要求重新计算，二者之中，取大的值。

假如在最低输入电压下，电源的输入功率为Pin，最低输入交流电压有效值为Vinacmin，那么我们一般认为此时整流后的直流电压为Vinmin=1.2×Vinacmin，由于在交流两次充电周期间，对后面变换器的供电都是由电容储能来保证的，那么电压跌落是可以计算出来的：

ΔV是电压纹波，一般取Vinmin的10%～20%，I是电容对后面电路的放电电流=Pin/Vinmin

电容 —— 应用于电源电路和信号电路的作用

由 cathy 提交于周一, 2 三月 2020 - 17:24

电容

作为重要的无源元件，应用十分广泛。本文将介绍电容应用于电源电路，实现旁路、去耦、滤波和储能方面电容的作用，以及电容应用于信号电路，完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用详解。

作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：

电容应用于电源电路，实现滤波、旁路、去耦和储能方面电容的作用：

1、滤波

滤波是电容的作用中很重要的一部分，几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。

有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越容易通过，电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000uF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。

图1显示了组成一个电容器的基本寄生，由等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）组成，并且以曲线图呈现出三种电容器（陶瓷电容器、铝质电解电容器和铝聚合物电容器）的阻抗与频率之间的关系。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-02/wen_zhang_/100047259-89167-1.pn…; alt="图1:寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的影响不同" width="600"></center><center>图1:寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的影响不同</center>

表1显示了用于生成这些曲线的各个值。这些值为低压（1V~2.5V）、中等强度电流（5A）同步降压源的典型值。