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电容电感的频率特性

电容电感的频率特性
电容电感的频率特性

电感电容的频率特性

结论

电感:通直流阻交流,通低频阻高频,其感抗XL=wL ;

电容:通交流阻直流,通高频阻低频,其容抗Xc=1/wC。(匹配要点)

电感越大,阻抗越大,交流信号更不易通过;电容越大,阻抗越小,交流信号更易通

过。

当工作频率达到电感(电容)的自谐振频率(w =V LC),对电流的阻抗Z最大(最小)。

磁珠

对低频基本没什么衰减(相当于电感),对高频有较强衰减。

解释

1、当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,频率越高,自感电动势越大,线圈阻抗越大。

采用容抗公式分析电容,当频率越高,容抗(阻抗)越小,高频更容易通过。

2、电容器有一个充放电的时间问题。当交流电的正半周,给电容器充电的瞬间,电路是有电流流过的,相当于通路,一旦电容器充电完毕,则电路就没有电流流过了,相当于断路。当交流电的负半周到来时,又将产生电流,先抵消掉原来充在电容上的那个相反的电荷,在继续充电至充满。

现在假设电容器需要的充电时间t 一定,则

(1)当一个频率较高的交流电正半周结束时,假设电容器容量够大,还未充满电,

负半周就到来了,则这电路会一直流着电流,相当于这电容器对这个高频的交流电来说,是通路的。

(2)如果这个交流电的频率较低,正半周将电容器充满电荷以后,负半周仍未到来,则电流会在中途断流,则电容器对于这个低频的交流电来说,就不是完全通路了,只是有一定的阻抗

(3)如果充电的时间相对于那个频率的交流电的半周期来讲,是极短的,那么电容器就可以认为完全断路,没有电流流过。

阻抗概念

1、在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z 表示,是一个复数,实部为电阻,虚部为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗的单位是欧姆。

电容越小,容抗越大,能通过的电流越小。

2、Z=R+j(wL-1/wC),若wL>1/wC ,则为感性负载;否则容性负载。

3 、交流电通过纯电感或纯电容时,电能并没有减少,而是在电能—磁场能(电感),或电能—电场能(电容)之间不停地转化。

电容/ 感等效特性

1、电容的概念:电路学里,给定电势差,电容器储存电荷的能力,称为电容。

C=Q/U

2、器件上不可避免得带有寄生电感和寄生电容,电容等效为电阻+ 寄生电感+ 电容,

即Z=ESR+jwL-j/wC) ,低频为电容性,高频为电感性,谐振频率上表现为纯电阻。

同理,电感也可以如此等效。

3、电容的充放电

假设有电源Vu通过电阻R给电容C充电,V0为电容上的初始电压值,Vu为电容充满电后的电压值,Vt 为任意时刻t 时电容上的电压值,那么便可以得到如下的计算公式:

Vt = V0 + (Vu -VO) * [1 - exp( -t/RC)]

如果电容上的初始电压为0,则公式可以简化为:

Vt = Vu * [1 -exp( -t/RC)] (充电公式)

由上述公式可知,因为指数值只可能无限接近于0,但永远不会等于0,所以电容电

量要完全充满,需要无穷大的时间。

当t = RC 时, Vt = 0.63Vu ;

当t =2RC时, Vt

=

0.86Vu ;

当t =3RC时, Vt

=

0.95Vu ;

当t =4RC时, Vt

=

0.98Vu ;

当t =5RC时, Vt

=

0.99Vu ;

可见, 经过3~5个RC 后,充电过程基本结束。

当电容充满电后,将电源Vu短路,电容C会通过R放电,则任意时刻t,电容上的电压为:

Vt = Vu * exp( -t/RC) 放电公式)

Buck电路电感电容参数选择

(注:以下公式仅针对CCM模式) 1.占空比 (Vi-Vo)*Ton/L=Vo*Toff/L D=Vo/Vi D—占空比 2.电感 dIL= (Vi-Vo)*Ton/L dIL== L=5(Vi-Vo)Vo*T/(Vi*Io) IL_avg = Io IL_peak= IL_rms=ILavg*(1+12) L电感量的选取原则使电感纹波电流为电感电流的20%(可根据应用改变)dIL—电感纹波电流峰峰值 IL_avg—电感电流平均值 IL_peak—电感峰值电流 IL_rms—电感电流有效值 3.xx二极管 Id_peak= Vrd=Vi Id_peak—续流二极管峰值电流

Vrd—续流二级管反向耐压(Ton期间) 4.开关管 Isw_peak= Vsw_peak =Vi Isw_peak—开关管峰值电流 Vsw_peak—开关管耐压(Toff期间) 5.输出电容 Icin_rms = [(Io-Iin)D+Iin(1-D)] Ico_rms=dIL/ 电容选取:耐压、纹波电流、电容量 Icin_rms—输入电容的纹波电流有效值 Ico_rms—是输出电容的纹波电流有效值 技术资料,仅供参考 这里具体采用上海芯龙半导体有限公司降压IC举例说明 电源管理IC降压型电路电感应用XL4003 ①((Vi-Vo)/L)*D=(Vo/L)*(1-D)已知输入电压Vi,输出电压Vo,求出D;22 D=Vo/Vi ②Io 为设定值已知输出电流Io; ③Ton=T*D 求出Ton ④((Vi-Vo)/L)Ton=dI=*Io可求出L. L=((Vi-Vo) *Ton)/*Io)

电子元器件基本常识-电感

电子元器件基本常识——电感部分(全) 发表于 2007-8-10 13:27:34电感 3.1 电感基础知识 电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。 当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。 总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。 由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。 简单的说电感线圈就是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH), 1H=10^3mH=10^6uH。 3.2 电感的分类: 按电感形式分类:固定电感、可变电感。 按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。 按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。 按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等 3.3 电感线圈的主要特性参数 电感量L:电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。 感抗XL: 电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

电容电感的频率特性

电感电容的频率特性 结论 电感:通直流阻交流,通低频阻高频,其感抗XL=wL; 电容:通交流阻直流,通高频阻低频,其容抗Xc=1/wC 。(匹配要点) 电感越大,阻抗越大,交流信号更不易通过;电容越大,阻抗越小,交流信号更易通过。 当工作频率达到电感(电容)的自谐振频率(w=√LC),对电流的阻抗Z最大(最小)。 磁珠 对低频基本没什么衰减(相当于电感),对高频有较强衰减。 解释 1、当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,频率越高,自感电动势越大,线圈阻抗越大。 采用容抗公式分析电容,当频率越高,容抗(阻抗)越小,高频更容易通过。 2、电容器有一个充放电的时间问题。当交流电的正半周,给电容器充电的瞬间,电路是有电流流过的,相当于通路,一旦电容器充电完毕,则电路就没有电流流过了,相当于断路。当交流电的负半周到来时,又将产生电流,先抵消掉原来充在电容上的那个相反的电荷,在继续充电至充满。 现在假设电容器需要的充电时间t一定,则 (1)当一个频率较高的交流电正半周结束时,假设电容器容量够大,还未充满电,负半周就到来了,则这电路会一直流着电流,相当于这电容器对这个高频的交流电来说,是通路的。 (2)如果这个交流电的频率较低,正半周将电容器充满电荷以后,负半周仍未到来,则电流会在中途断流,则电容器对于这个低频的交流电来说,就不是完全通路了,只是有一定的阻抗 (3)如果充电的时间相对于那个频率的交流电的半周期来讲,是极短的,那么电容器就可以认为完全断路,没有电流流过。 阻抗概念 1、在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部为电阻,虚部为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电

开关电源电感的选取

为开关电源选择合适的电感 电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。 电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和,也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。但是,开关电源存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。 杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。如果将杂散电容“集”为一个电容,则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。 当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时,不妨考虑下面几个特点: 1. 当电感L 中有电流I 流过时,电感储存的能量为: E=0.5×L×I2 (1) 2. 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) 由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。 3. 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只要电感电压变化,电流变化率di/dt 也将变化;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。 计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要 从图1 可以看出,流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成,因为交流分量具有较高的频率,所以它会通过输出电容流入地,产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。这个纹波电压应尽可能低,以免影响电源系统的正常操作,一般要求峰峰值为10mV~500mV。 纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸,纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因此对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。 降压型开关电源的电感选择 为降压型开关电源选择电感器时,需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大

coil电感器件特性

认识电感器Inductor组件特性 电感器种类: 一般电感器依功能特性可区分为信号电路用及电源电路用两种. 依其形状则有卧式Axial, 座式Radial, 贴片式SMD三种不同的包装型态. 此外还有类似变压器结构之电感器, 及以铁粉芯产生电感量的EMC防护组件. 1.电感器主要电气规格: 电感量与误差值(与测试频率有关), 最低Q值(与测试频率有关), 最大额定工作 电流, 工作温度范围. 其它依组件使用特性另有其它特定之规格. 2.信号电路用电感器参考规格如下: Inductor for Signal Line Radial Winding *工作温度范围: (-20/+80) *Rated Current: Radial winding之定义为电感量-10%之工作电流, Axial winding之定义为温升超出20℃之工作电流. *Test Frequency: 一般信号电路用电感器, 需使用Q Meter测试频率依电感量标准设定. *Self Resonant Frequency: 高频电感器其内部有寄生电容量与本身电感量形成共振电路. 3.电源电路用电感器参考规格如下: Inductor for Power Line Radial Winding

SMD Winding *工作温度范围: Axial Winding 为(-20/+80℃) 其它为(-40/+85℃) *Rated Current: 数值较高者为电感量-10%之工作电流, 数值较低者为温升超出20℃之工作电流. *Test Frequency: 一般电源电路用电感器, 需使用LCR Meter测试频率设定1KHz. 5. 铁粉芯EMC防护组件参考规格如下: EMC Ferrite Core Impedance (Z in Ohm) *Impedance 10MHz/100MHz: 一般EMI辐射较强的部分为30-300MHz, 故100MHz阻抗越高效果越佳, 10MHz阻抗则视信号电路频率响应需要决定. *上述阻抗数值为针对单一线所产生之数据. *注意上述资料显示HF40/HF70材质不同, 造成10MHz/100MHz相对阻抗的差异. 此外阻抗随铁芯厚度与深度成正比例增加.

电感和电容对交流电的影响

电感与电容对交流电得影响 一、电感对交流电得影响 实验:电感线圈 通直流、阻交流 原因:直流电,线圈对直流阻碍为其线电阻 交流电,电流时刻发生变化,线圈中产生自感电动势 感抗:电感对交流电得阻碍作用Rg =2/, f为交流电频率,L为电感得自感系数,“通低频,阻高 频” 应用:①低频扼流圈丄很大,对低频交流电有很大得阻碍作用,对高频交流电阻碍作用更大 ②高频扼流圈,L小,对低频交流电阻碍很小,对高频交流电阻碍大 思考:交流电路中直导线绕成线圈,电流如何变?(I减少) 2 50IIZ 5001b 二、电容对交流电得阻碍作用 直流,灯不亮

R Q = ----- 容抗:电容器对交流电得阻碍作用2",这里f就是交流电频率,C为电容器电容。

同步测试 1、如图所示,输入端db既有直流成分,乂有交流成分,以下说法中正确得就是(L得直流电阻不为零)() A.直流成分只能从L通过 B.交流成分只能从R通过 C.通过R得既有直流成分乂有交流成分 D.通过L得直流成分比通过R得直流成分必定要大 2、如图所示得电路中,正弦交流电源电压得有效值为220 V,则关于交流电压表得示数,以下说法中正确得就是() -220V 厂 B.大于220 V 厂 D.等于零 A.等于220 V C.小于220 V

ITT — AAAA J- 一 *b T C R A. 图屮中R 得到得就是交流成分 B. 图乙中R 得到得就是高频成分 C. 图乙中R 得到得就是低频成分 D. 图丙中R 得到得就是直流成分 二、综合题 6、收音机得音量控制电路部分如图所示,调节滑动变阻器得滑片P 可控制扬声器得音量, 但收音机直接收到得信号有干扰,即有直流与高频信号,为此需要用电容器G 、G 应分别 用较大得还就是较小得电容器? 上直流Ip L^R ;低频I 展开答案 6G 用电容较大得电容器,G 选用电容较小得电容器。 课外拓展 三相交流电发电机原理如图所示,其中AX 、BY 、CZ 三组完全相同得线圈,它们排列在圆周上位置彼 此差120°角度,当磁铁以角速度3匀速转动时,每个线圈中都会产生一个交变电动势,它们位相彼 此 竺 为3 ,因而有 1~H —O 扬 声 器

电容和电感区别

电容 电容(或电容量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。 电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的[1]情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。 电容的符号是C。 C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U 在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等, 换算关系是: 1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致(相位不同)的充电电流和放电电流。 电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。 电感 电感是指线圈在磁场中活动时,所能感应到的电流的强度,单位是“亨利”(H)。也指利用此性质制成的元件。 电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共模滤波器等。 电感简介 diàn’gǎn [INDUCTOR] ,复数:INDUCTORS 电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共模滤波器等。 编辑本段自感与互感 自感

电容电感的选择及EMI 中的应用

电容电感的选择及EMI中的应用 电容电感的选择及EMI中的应用 云母电容: 用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。 陶瓷电容: 用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。 薄膜电容: 结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。 金属化纸介电容 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。 油浸纸介电容: 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。 铝电解电容: 它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。 钽、铌电解电容: 它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 半可变电容: 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 可变电容: 它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。 NPO(COG):电气性能最稳定,基本上不随温度、电压与时间的改变面改变,适用于对稳定性要求高的高频电路;

电感和电容对交流的影响教案

年月日高中物理课堂教学教案

(一)引入新课 在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中,影响电流跟电压关系 的,除了电阻外,还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课 我们学习电感、电容对交变电流的影响。 (二)进行新课 1.电感对交变电流的阻碍作用 [演示]电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示 演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度 灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。 演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度 电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的 阻碍作用不同。 线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外,还 有电感.为什么会产生这种现象呢? 由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时,产生自感电动势,阻碍电流的变化。 电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关? 请同学们阅读教材后回答。 感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大,自感作用 就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大。 线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作 用制成的。出示扼流圈,并介绍其构造和作用。 (1)低频扼流圈 构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。 作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 (2)高频扼流圈 构造:线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小。 作用:对低频交变电流阻碍小,对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。 2?交变电流能够通过电容器 [演示]电容对交、直流的影响。实验电路如图所示: 教学活动学生活动

为DC-DC选择正确的电感和电容

为DC/DC转换器选择正确的电感器与电容器 随着手机、PDA以及其它便携式电子产品在不断小型化,其复杂性同时也在相应提高,这使设计工程师面临的问题越来越多,如电池使用寿命、占板空间、散热或功耗等。 使用DC/DC转换器主要是为了提高效率。很多设计都要求将电池电压转换成较低的供电电压,尽管采用线性稳压器即可实现这一转换,但它并不能达到基于开关稳压器设计的高效率。本文将介绍设计工程师在权衡解决方案的占用空间、性能以及成本时必须要面对的常见问题。 大信号与小信号响应 开关转换器采用非常复杂的稳压方法保持重/轻负载时的高效率。现在的CPU内核电源要求稳压器提供快速而通畅的大信号响应。例如,当处理器从空闲模式切换至全速工作模式时,内核吸收的电流会从几十微安很快地上升到数百毫安。 随着负载条件变化,环路会迅速响应新的要求,以便将电压控制在稳压限制范围之内。负载变化幅度和速率决定环路响应是大信号响应还是小信号响应。我们可根据稳态工作点定义小信号参数。因此,我们一般将低于稳态工作点10%的变化称为小信号变化。 实际上,误差放大器处于压摆范围(slew limit)内,由于负载瞬态发生速度超过误差放大器的响应速度,放大器并不控制环路,所以,在电感器电流达到要求之前,由输出电容器满足瞬态电流要求。 大信号响应会暂时使环路停止工作。不过,在进入和退出大信号响应之前,环路必须提供良好的响应。环路带宽越高,负载瞬态响应速度就越快。 从小信号角度来看,尽管稳压环路可以提供足够的增益和相位裕度,但是开关转换器在线路或负载瞬态期间仍然可能出现不稳定状态和振铃现象。在选择外部元件时,电源设计工程师应意识到这些局限性,否则其设计就有可能遇到麻烦。 电感器选型 以图1所示的基本降压稳压器为例,说明电感器的选型。 对大多数TPS6220x应用而言,电感器的电感值范围为4.7uH~10uH。电感值的选择取决于期望的纹波电流。一般建议纹波电流应低于平均电感电流的20%。如等式1所示,较高的VIN或VOUT也会增加纹波电流。电感器当然必须能够在不造成磁芯饱和(意味着电感损失)情况下处理峰值开关电流。 以增加输出电压纹波为代价,使用低值电感器便可提高输出电流变化速度,从而改善转换器的负载瞬态响应。高值电感器则可以降低纹波电流和磁芯磁滞损耗。 可将线圈总损耗结合到损耗电阻(Rs)中,该电阻与理想电感(Ls)串联,组成了一个如图1所示的简化等效电路。 尽管Rs损耗与频率有关,但在产品说明书中仍对直流电阻(RDC)进行了定义。该电阻取决于所采用的材料或贴片电感器的构造类型,在室温条件下通过简单的电阻测量即可获得。RDC的大小直接影响线圈的温度上升。因此,应当避免长时间超过电流额定值。

第三节电阻、电容、电感元件及其特性.

第三节电阻、电容、电感元件及其特性 —、电阻元件 1、电阻元件:是一个一端元件,其电斥与电流的关系,可 在平面上画线,称为伏安特性曲线。 2、线性电阻 (1)线性电阻:是伏安特性曲线为一条过原点的直线,即满 足II 二Ri 的电阻称为线性电阻。 (2)电阻的单位 第一* (3)电导:电阻特性的另一种表示, ① 表示符号G 。G =1/R 欧(Q ) 1MQ =10^0 lKO=10^O

② 电导G 的单位: 3、 欧姆定律数学表达式 Uj^=Rij^ 或 I R 二GU R 4、 线性电附元件吸收的功率 (1) 电压、电流相关联参考方向,线性电阻 元件吸收的 功率为 P 二U R I R 二 RI R I R 二 PR = IVG P 二U R I R = U/R/R 二 U2G = LI2/R (2) 电压、电流取关联参考方向,线性 电阻元件吸收的 功率为 P A U R I R 二 RI R U R Z/R (3) 关于电阻需注意儿点; 1) 若P>0,则R>0为“止电阻”,即此电阻恒为耗能元件。 2) 若P<0,则取0为“负电阻”,即此电阻向外传输功率 如 图1 4线性电阻元件的伏安特性 西门子 (S ) 图I 3线性电阻元件

运算放人器等)。 3) R-8,无论电压%为何值,电流iR恒等于零,称为开路。 4) R二0,无论iR为何值,电压U R恒等于零,称为短路。

第一*电給的辰#*命如矍律 5.电阻吸收的电能W W=;(I 7 = J to'R i2(11= J UoG ? 2(1 f 例1-1:一盏灯泡额定值为(220V,60W),每天累计明5小时,问: 1)一个月(按30天计算)用电多少度? 2)每度电电费为0.39元,则应付电费多少元? 解:W = pt = 6() X 1 (L3 X 5 X 3()kwh=0.9 度 ¥=0.39X0.9=0.35 元 第一*电給的辰#*命如矍律 二、电容元件 1、线性电容 (1)线性电容两端电圧为〃,正极板积累电荷量为G 则电容元 件的容Sc为: + //U 图1?5线性电容元件图 1?6线性电容元件的库伏特性

电容和电感要点

电感 电感是闭合回路的一种属性,是一个物理量。当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”,以美国科学家约瑟夫·亨利命名。它是描述由于线圈电流变化,在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。 电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。[1]中文名 电感 外文名 inductance 实质 闭合回路的一种属性,一种物理量 单位 亨利(H) 目录 1. 1定义 2. ?自感 3. ?互感 1. 2单位及换算 2. 3计算公式

3. ?自感 1. ?互感 2. ?三相制均衡输电线的电感 定义编辑 导体的一种性质,用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恒电流产生稳定的磁场,不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场,变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。感生电动势的大小与电流的变化率成正比。比例因数称为电感,以符号L表示,单位为亨利(H)。[2] 电感是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感(mutual inductance)。自感 当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。

DCDC转换器如何选择电感与电容

随着手机、PDA以及其它便携式电子产品在不断小型化,其复杂性同时也在相应提高,这使设计工程师面临的问题越来越多,如电池使用寿命、占板空间、散热或功耗等。 使用DC/DC转换器主要是为了提高效率。很多设计都要求将电池电压转换成较低的供电电压,尽管采用线性稳压器即可实现这一转换,但它并不能达到基于开关稳压器设计的高效率。本文将介绍设计工程师在权衡解决方案的占用空间、性能以及成本时必须要面对的常见问题。 大信号与小信号响应 开关转换器采用非常复杂的稳压方法保持重/轻负载时的高效率。现在的CPU内核电源要求稳压器提供快速而通畅的大信号响应。例如,当处理器从空闲模式切换至全速工作模式时,内核吸收的电流会从几十微安很快地上升到数百毫安。 随着负载条件变化,环路会迅速响应新的要求,以便将电压控制在稳压限制范围之内。负载变化幅度和速率决定环路响应是大信号响应还是小信号响应。我们可根据稳态工作点定义小信号参数。因此,我们一般将低于稳态工作点10%的变化称为小信号变化。 实际上,误差放大器处于压摆范围(slew limit)内,由于负载瞬态发生速度超过误差放大器的响应速度,放大器并不控制环路,所以,在电感器电流达到要求之前,由输出电容器满足瞬态电流要求。

大信号响应会暂时使环路停止工作。不过,在进入和退出大信号响应之前,环路必须提供良好的响应。环路带宽越高,负载瞬态响应速度就越快。 从小信号角度来看,尽管稳压环路可以提供足够的增益和相位裕度,但是开关转换器在线路或负载瞬态期间仍然可能出现不稳定状态和 振铃现象。在选择外部元件时,电源设计工程师应意识到这些局限性,否则其设计就有可能遇到麻烦。 电感器选型 以图1所示的基本降压稳压器为例,说明电感器的选型。 对大多数TPS6220x应用而言,电感器的电感值范围为4.7uH~10uH。电感值的选择取决于期望的纹波电流。一般建议纹波电流应低于平均电感电流的20%。如等式1所示,较高的V IN或V OUT也会增加纹波电流。电感器当然必须能够在不造成磁芯饱和(意味着电感损失)情况下处理峰值开关电流。 以增加输出电压纹波为代价,使用低值电感器便可提高输出电流变化速度,从而改善转换器的负载瞬态响应。高值电感器则可以降低纹波电流和磁芯磁滞损耗。

电感和电容对交变电流的影响

电感和电容对交变电流的影响 教学目标 知识目标 1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用. 2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关. 3、知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用. 4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关. 能力目标 使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力. 情感目标 1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性. 2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性. 3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度. 教学建议 教材分析 本节着重说明交流与直流的区别,有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学重点突出交流与直流的区别,不要求深人讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况,尽可能多用实验说明问题,不必在理论上进行讨论. 教法建议 1、根据电磁感应的知识,学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识,让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识,又可以培养学生的能力,使学生学会如何把知识联系起来,形成知识结构,进而独立地获取新知识. 2、对交变电流可以"通过"电容器的道理,课本用了一个形象的模拟图,结合电容器充、放电的过程加以说明,使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素,课本是直接给出的,让学生知道就可以了,不要作更深的讨论. 3、本节最后,结合实际说明了电容的广泛存在,可以适当加以扩展和引伸,以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题.

教学设计方案 电感和电容对交变电流作用 教学目的: 1、了解电感对电流的作用特点. 2、了解电容对电流的作用特点. 教学重点:电感和电容对交变电流的作用特点. 教学难点:电感和电容对交变电流的作用特点. 教学方法:启发式综合教学法 教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源. 教学过程: 一、引入: 在直流电流电路中,电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了. 二、讲授新课: 1、电感对交变电流的作用: 实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象: 现象:接直流的亮些,接交流的暗些. 引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用. 为什么电感对交流有阻碍作用? 引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用. 实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

电阻电容电感特性

再谈电阻、电容、三极管等电子元件基础 第一章:基本元件 第一节电阻器 电阻,英文名resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说,I=U/R,那么R=U/I,电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母"Ω"表示,有这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上,"电阻"说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说:"找一个100欧的电阻来!",指的就是一个"电阻值"为100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。 一、电阻器的种类 电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,R代表电阻,T-碳膜,J-金属,X-线绕,是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。 电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的"色环碳膜电阻",它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中,会用到1/16瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了 二、电阻器的标识 这些直接标注的电阻,在新买来的时候,很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候,必须考虑到为以后检修的方便,把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候,要特别注意。在手工装配时,多这一道工序,不是什么大问题,但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且,电阻器元件越做越小,直接标注的标记难以看清。因此,国际上惯用"色环标注法"。事实上,"色环电阻"占据着电阻器元件的主流地位。"色环电阻"顾名思义,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用4个色环表示,有的用5个。有区别么?是的。4环电阻,一般是碳膜电阻,用3个色环来表示阻值,用1个色环表示误差。5环电阻一般是金属膜电阻,为更好地表示精度,用4个色环表示阻值,另一个色环也是表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表:

电容和电感对交流电路的影响

引入新课: 我们学习了电路的知识和常见的三种电子元件──电阻、电容和电感。电阻对电流有阻碍作用,电感和电容对电流有什么影响?引出课题。 展示电路板:请同学们观察电路、元件连接情况,并画出电路图。哪位同学上台前将电路图画在黑板上。 教师板书:板书课题。 新课教学: ●探究一:对直流电的影响 教师设疑:请同学们猜想:接通直流电源,3个小 灯泡亮暗情况? 学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想 假设。 实验论证:学生上前台操作实验,演示给全体同学。 实验现象:由学生回答观察到的实验现象。 实验现象分析:学生分析,教师引导。 得出结论:学生总结;教师点化,精练语言。 教师板书:影响:直流 C 隔直流 L 通直流 ●探究二:对交流电的影响 教师设疑:请同学们猜想:接通交流电源,3个小灯泡亮暗情况? 学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。 实验论证:学生上前台操作实验,演示给全体同学。提醒学生观察。 实验现象:由学生回答观察到的实验现象。 实验现象分析:学生分析,教师引导。 得出结论:学生总结;教师点评分析,精练语言。 教师板书:影响:交流 C 通交流 L 阻交流 ●教师设疑:L 2、L 3 的亮度为何小于L 1 的亮度? 师生合作交流:学生分析,教师进行正确引导,引出容抗和感抗两个概念。 教师板书:容抗和感抗 ●教师设疑:请同学们猜想:感抗和容抗与哪些因素有关? 学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。 教师提问:教师鼓励学生主动起立回答问题;学生回答自己的猜想假设;教师表扬学生。 教师板书:容抗:C f 感抗:L f 实验论证1──容抗与电容有关:学生上前台操作实验,演示给全体同学;教师指导学生实验操作。 实验现象分析:根据观察分析讨论并得出结论。 教师板书:C越大容抗越小 实验论证2──感抗与自感系数有关:学生上前台操作实验,演示给全体同学;教师指导学生实验操作。 实验现象分析:根据观察分析讨论并得出结论。

电感的特性

什么是电感?及电感的特性 电感是开关电源中常用的,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。 电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和,也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。但是,开关电源存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。如果将杂散电容“集中”为一个电容,则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。 当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时,不妨考虑下面几个特点:

1. 当电感L中有电流I流过时,电感储存的能量为: E=0.5×L×I2 (1) 2. 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) 由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。 3. 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只要电感电压变化,电流变化率di/dt也将变化;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。 计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。 从图1可以看出,流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成,因为交流分量具有较高的频率,所以它会通过输出电容流入地,产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。这个纹波电压应尽

Buck电路电感电容参数选择

(注:以下公式仅针对CCM模式) 1.占空比(Vi-Vo)*Ton/L=Vo*Toff/L D=Vo/Vi D—占空比 2.电感 dIL= (Vi-Vo)*Ton/L dIL== L=5(Vi-Vo)Vo*T/(Vi*Io) IL_avg = Io IL_peak= IL_rms=ILavg*(1+12) L 电感量的选取原则使电感纹波电流为电感电流的 20%(可根据应用改变) dlL—电感纹波电流峰峰值 IL_avg-电感电流平均值 IL_peak—电感峰值电流 IL_rms—电感电流有效值 3.xx 二极管 Id_peak= Vrd=Vi ld_peak—续流二极管峰值电流 Vrd —续流二级管反向耐压(Ton期间)

4.开关管 Isw_peak= Vsw_peak =Vi lsw_peak—开关管峰值电流 Vsw_peak—开关管耐压(Toff期间) 5.输出电容 lcin_rms = [(lo-lin)D+lin(1-D)] lco_rms=dlL/ 电容选取:耐压、纹波电流、电容量 Icin」ms—输入电容的纹波电流有效值 lco_rms—是输出电容的纹波电流有效值 技术资料,仅供参考 这里具体采用上海芯龙半导体有限公司降压IC举例说明 电源管理IC降压型电路电感应用XL4003 ?( (Vi-Vo)/L)*D二(Vo/L) *(1-D)已知输入电压Vi,输出电压Vo,求出D;22 D=Vo/Vi ②Io 为设定值已知输出电流Io; ③Ton=T*D 求出Ton ④((Vi-Vo)/L)Ton二dl=*lo 可求出L. L=((Vi-Vo) *Ton)/*Io) 举例说明输入电压12V,输出电压5V,输出电流3A, F=300KHz计算电感;

详解滤波电容的选择及计算

详解滤波电容的选择及计算

电源滤波电容的选择与计算 电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可 以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载 上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来 平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。 电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz; 而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我

们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频, 4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时 变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好! 电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联, 电感L为电容引线所至,电阻R代表电容的有功

详解滤波电容的选择及计算

电源滤波电容的选择与计算 电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可 以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载 上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用4.7u,用于滤低频,二级用0.1u,用于滤高频,4.7uF的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,0.1uF的电容应该是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好! 电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联, 电感L为电容引线所至,电阻R代表电容的有功功率损耗,电容C. 因而可等效为串联LC回路求其谐振频率,串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f=1/(2pi*LC).,串联LC回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻,所以中心频率处起到滤波效果.引线电感的大小因其粗细长短而不同,接地电容的电感一般是1MM为10nH左右,取决于需要接地的频率.

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