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。普通的电解电容器在环境温度为90℃时已经损坏，如：EPCOSB41303，B43303等型号的电解电容器。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。

正确选择滤波电容器的几要素

       近年来，随着电容器设计、制造水平的提高，铝箔折边、压力注油、压力浸渍等工艺的广泛采用，整个国内电力电容器行业已形成了以全膜电力电容器产品为主导、多种新产品并存的主要格局。目前国外可以生产的产品品种，国内企业基本都可生产，并且有一部分产品已达到水平，一部分优势企业已开始国际市场并取得了不俗的战绩。主要电力电容器产品的技术现状： 选用电容器的工作电压应符合电路要求。缓冲电容器通常与串联的低电阻一起使用，以耗散能量并***1小化RFI。一般情况下，选用电容器的额定电压应是实际工作电压的1.2～1.3 倍。对于工作环境温度较高或稳定性较差的电路，选用电容器的额定电压应考虑降额使用，留有更大的余量才好。若电容器所在电路中的工作电压高于电容器的额定电压，往往电容器极易发生击穿现象，使整个电路无法正常工作。电容器的额定电压一般是指直流电压，若要用于交流电路，应根据电容器的特性及规格选用;若要用于脉动电路，则应按交、直流分量总和不得超过电容器的额定电压来选用。

用于开关稳压电源输出整流的电解电容器，要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。作为输入滤波和平滑作用的铝电解电容器，它的质量和可靠性直接影响到开关电源的可靠性。电解电容器ESR较低，能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势，用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。

通过实验可发现，普通CDII型中4700μF,16V电解电容器，用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低，同时普通电解电容器温升相对较高。由于纹波电流为线性，因此这导致一系列时间平方部分，并且外形看似正弦曲线。当负载为突变情况时，用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。  

高可靠性  

开关电源是一种采用开关式控制的直流稳压电源，它以小型、轻量和高1效率的特点被广泛应用于各种通信设备、家用电器、计算机及其终端设备。

作为输入滤波和平滑作用的铝电解电容器，它的质量和可靠性直接影响到开关电源的可靠性。一旦铝电解电容器失效，就会导致开关稳压电源的故障。

开关稳压电源用铝电解电容器的失效模式有击穿失效、开路失效、漏液失效及电参数超差失效：击穿失效又分为介质击穿和热击穿，对于大功率和大电流输出的开关电源用电解电容器，热击穿失效常占一定比例；3、耦合电容连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间,用以隔断直流电,让交流电或脉动信号通过,使相信的放大器直流工作点互不影响。电腐蚀导致铝引出条断裂和电容器芯子干涸，使开关稳压电源用铝电解电容器开路失效的主要失效模式；漏液是开关稳压电源用铝电解电容器常见的失效模式，由于使用环境及工作状态较严酷，常发生漏液失效；开关稳压电源用铝电解电容器在使用中常见的失效模式是电容量减少、漏电流增大及损耗角正切值增大。