滤波电容可以加大吗？

tianyuanry

满江红 发表于 2015-12-18 11:51
（2）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。

高频它是相对50Hz工频来说的开关电源的频率，这一点通过整流二极管来看就知道了。开关电源次级的整流二极管就不能使用普通的整流二极管。当然整流后的电容也是有区别的。

无论正激式开关电源工作输出的矩形波电流，还是反激式开关电源的锯齿波电流，均含有极其丰富的高次谐波电压与电流。这些高次谐波电流是不允许作为输出电流成分流入负载，需要采用高频阻抗低的电容器对其分流短路。这要求滤波电容器应具有很好的阻抗频率特性，这与工频整流滤波对电容器要求大电容量的要求有所不同的（工频整流滤波很容易滤除工频的高次谐波，即使是40次也不过才2000Hz，一般电解电容器很容易实现）。因此开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器，而绝不能随意到电子市场抓到什么样的铝电解电容器（只要电压、电容量满足要求）均可。这样作的结果将是电源的输出纹波电压过高，特别是峰-峰值电压过高。

满江红

tianyuanry 发表于 2015-12-19 10:56
高频它是相对50Hz工频来说的开关电源的频率，这一点通过整流二极管来看就知道了。开关电源次级的整流二极 ...

承蒙赐教，获益匪浅。


因此开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器，而绝不能随意到电子市场抓到什么样的铝电解电容器（只要电压、电容量满足要求）均可。



再请教一个问题：

        开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器，这个开关电源的输出整流滤波电容器的低ESR，低到什么程度（范围）才算低呢

tianyuanry

满江红 发表于 2015-12-19 11:56
承蒙赐教，获益匪浅。

赐教不敢，共同探讨，共同提高吧！

在滤波电路里，ESR越低越好，可以减少电容的发热量（就像导体截面积越大电阻越小一样），延长电容的使用寿命，所以很多开关电源滤波电路中采取并联的策略，用多个ESR相对高的铝电解并联，形成一个低ESR的大容量电容。（ESR越低的电容价格相对也高）牺牲一定的PCB空间，换来器件成本的减少，很多时候都是划算的。

ESR值与纹波电压的关系可以用公式V=R（ESR）×I表示。这个公式中的V就表示纹波电压，而R表示电容的ESR，I表示电流。可以看到，当电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，纹波电压也会成倍提高。

不过事情也有例外，有些时候，这个ESR也被用来做一些有用的事情。
比如在稳压电路中，有一定ESR的电容，在负载发生瞬变的时候，会立即产生波动而引发反馈电路动作，这个快速的响应，以牺牲一定的瞬态性能为代价，获取了后续的快速调整能力，尤其是功率管的响应速度比较慢，并且电容器的体积、容量受到严格限制的时候。这种情况常见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候，太低的ESR反而会降低整体性能。