电容去耦原理透彻分析与设计参考

电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。这种方法对提高瞬态电流的响应速度，降低电源分配系统的阻抗都非常有效。对于电容退耦，很多资料中都有涉及，但是阐述的角度不同。有些是从局部电荷存储（即储能）的角度来说明，有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明，还有些资料的说明更为混乱，一会提储能，一会提阻抗，因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。其实，这两种提法，本质上是相同的，只不过看待问题的视角不同而已。为了让大家有个清楚的认识，本文分别介绍一下这两种解释。从储能的角度来说明电容退耦原理。在制作电路板时，通常会在负载芯片周围放置很多电容，这些电容就起到电源退耦作用。公司曾经试图增加电极的表面积，例如将多孔导电材料（如目前市场上占主导地位的活性炭）应用于电容器中。

      电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质（固体和非固体）相连接。

　　1、电路设计

　　（1）在确认使用及安装环境时，作为按产品样本设计说明书上所规定的额定性能范围内使用的电容器，应当避免在下述情况下使用：

　　a）高温

　　b）过流

　　c）过压

　　d）施加反向电压或交流电压。

　　e）使用于反复多次急剧充放电的电路中。

　　另：在电路设计时，请选用与机器寿命相当的电容器。

　　（2）电容器外壳、辅助引出端子与正、负极 以及电路板间必须完全隔离；

　　（3）当电容器套管的绝缘不能保证时，在有绝缘性能特定要求的地方请不要使用；

　　（4）请不要在下述环境下使用电容器：

　　a）直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境；

　　b）充满***气体的环境（硫化物、h2so3、hno2、cl2、氨水等）；

　　c）置于日照、o3、紫外线及有性物质的环境；

　　d）振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境；

　　（5）在设计电容器的安装时，必须确认下述内容：

　　a）电容器正、负极间距必须与线路板孔距相吻合；

　　b）保证电容器防爆阀上方留有一定的空间；

　　c）电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元件；

　　d）电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他配线；

　　e）电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发热元件；

　　（6）另外，在设计电路时，必须确认以下内容：

　　a）温度及频率的变化不至于引起电性能变化；

　　b）双面印刷板上安装电容器时，电容器的安装位置避免多余的基板孔和过孔；

　　c）两只以上电容器并联连接时的电流均衡；

　　d）两只以上电容器串联连接时的电压均衡。

现在有很多种类的电解电容器的工作环境温度已经很高，如B43502在环境温度为90℃，通过电解电容器的交流电流和额定脉冲电流的比为0.5时，寿命仍然为10000h，但是如果温度上升到95℃时，电解电容器即已经损坏。因此，在选择电容器的时候，应该根据具体的环境温度和其它的参数指标来选定，如果忽略了环境温度对电容器寿命的影响，那么电源工作的可靠性、稳定性将大大降低，甚至损坏设备和仪器。15kV及以上的电容器，可在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1。