簡介
濾波電容是并聯在整流電源電路輸出端,用以降低交流脈動波紋系數、平滑直流輸出的一種儲能器件。在使用将交流轉換為直流供電的電子電路中,濾波電容不僅使電源直流輸出平穩,降低了交變脈動波紋對電子電路的影響,同時還可吸收電子電路工作過程中産生的電流波動和經由交流電源串入的幹擾,使得電子電路的工作性能更加穩定。
為了獲得好的濾波效果,選擇的濾波電容的電容量都比較大,最常用的為數百至數千微法的電解電容,要求高的場合也有使用钽電容或铌電容的;但在幾十千赫茲甚至更高頻率的場合,對頻率特性的要求比對容量的要求顯得重要得多。
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後的濾波,其工作頻率與市電一緻為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開關電源整流後的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。nn濾波電容在開關電源中起著非常重要的作用,如何正确選擇濾波電容,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。nn50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動電壓頻率僅為100赫茲,充放電時間是毫秒數量級。為獲得更小的脈動系數,所需的電容量高達數十萬微法,因此普通低頻鋁電解電容器的目标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别其優劣的主要參數。nn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萬赫茲,甚至是數十兆赫茲。這時電容量并不是其主要指标,衡量高頻鋁電解電容優劣的标準是“阻抗-頻率”特性。要求在開關電源的工作頻率内要有較低的等效阻抗,同時對于半導體器件工作時産生的高頻尖峰信号具有良好的濾波作用。
通的低頻電解電容器在萬赫茲左右便開始呈現感性,無法滿足開關電源的使用要求。nn而開關電源專用的高頻鋁電解電容器有四個端子,正極鋁片的兩端分别引出作為電容器的正極,負極鋁片的兩端也分别引出作為負極。電流從四端電容的一個正端流入,經過電容内部,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。nn濾波電容的作用如名稱所述顯然主要是用于濾波。
在電源設計中,濾波電容的選取原則是:
C≥2.5T/R
其中:C為濾波電容,單位為F;
T為周期,單位為S,T=1/f
f為交流電源頻率,單位為Hz
R為負載電阻,單位為Ω
當然,這隻是一般的選用原則,在實際的應用中,如條件(空間和成本)允許,都選取C≥5T/R。
由于四端電容具有良好的高頻特性,為減小電壓的脈動分量以及抑制開關尖峰噪聲提供了極為有利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式,即将鋁箔分成較短的若幹段,用多引出片并聯連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子,提高了電容器承受大電流的能力。
容抗
X(c)=1/Wc=1/(2πfc)
理論上頻率越高容抗越小越容易通過高頻信号,實際由于工藝等諸多問題,它的寄生電感就必須考慮了。往往寄生電感超過它本身的容抗,會表現為電感性。
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号,但即使是低頻信号,其頻率也分為了好幾個數量級。因此為了适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(這裡的高頻是相對而言):
(1)低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流後的濾波,其工作頻率和市電一緻為50Hz。
(2)高頻濾波電容主要工作在開關電源整流後的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。
特點
溫升低
諧波濾波器回路由電容器串聯電抗器組成,在某一諧波階次形成最低阻抗,用以吸收大量諧波電流,電容器的質量會影響諧波濾波器的穩定吸收效果,電容器的使用壽命跟溫度有很大的關系,溫度越高壽命越低,濾波全膜電容器具有溫升低等特點,可以保證其使用壽命。
損耗低
介質損耗角正切值(tgδ):≤0.0003。
安全性
符合GB、IEC标準,内部單體電容器均附裝保護裝置;當線路或單體電容器發生異常時,該保護裝置将會立即動作,自動切斷電源,以防二次災害的發生。附裝放電電阻,可确保用電及維護保養之安全。外殼采用鋼闆沖壓而成,内外部塗上耐候性良好之高溫烤漆安全性特高。
便捷性
體積小且重量輕,搬運安裝極為方便。



















