電容濾波
眾所周知,電容是各種電路板中極其重要的元器件之一。它的種類繁多,功能也是層出不窮,尤其以濾波功能出名。
那么,今天我們就來挖挖它的“黑歷史”吧!
把電容用于濾波電路電容 濾波,首先,我們得了解電容的自諧振頻率以及它的實際等效模型。一個電容的實際模型是ESR(等效串聯(lián)電阻)串聯(lián)一個ESL(等效串聯(lián)電感),再串聯(lián)一個電容。下圖是實際旁路電容的模型。
電容由于其自身的構(gòu)造與材料的因素,等效于C,L,R組成的電路結(jié)構(gòu),會帶有一個諧振頻率點。在這個諧振頻率點時,電容的容抗Zc剛好等于電容的感抗Zl。
電容的容量與其諧振頻率成反比,電容的容量越大,諧振頻率越低,也就意味著電容的有效頻率范圍越小。反之,容量越小,則諧振頻率越高,有效頻率范圍越大。
外部作用于電容的頻率高于其諧振頻率時,電容呈現(xiàn)電感性,當(dāng)外部作用于電容的頻率低于其諧振頻率時,仍然是電容性。
由上圖可知,不同容值的電容越接近諧振頻率點,其阻抗越低,過了諧振頻率點,則又表現(xiàn)為感抗。因此,在實際電路應(yīng)用中使用電容做濾波電路時,為了濾除低頻的電磁干擾,需要的較大電容,此時大電容對于濾除高頻電磁干擾效果不好,那么再并聯(lián)一個小電容用于濾除高頻干擾。
一大一小電容的搭配在電路設(shè)計里常見,但是還是會有個問題。
當(dāng)一大一小電容并聯(lián)使用時,由于諧振頻率點不一樣,那么在大電容的諧振頻率點與小電容的諧振頻率點之間就出現(xiàn)這樣的情況,大電容此時呈現(xiàn)電感性,而小電容仍然是電容特性,此時等效為一個LC并聯(lián)電路。
這種LC并聯(lián)電路有個特點,當(dāng)電路發(fā)生并聯(lián)諧振時電容 濾波,由于流經(jīng)電感的電流和流經(jīng)電容的電流正好相差180度相位,互相抵消,此時電流最小,所以呈現(xiàn)電阻性。此時LC并聯(lián)電路就會失去濾波作用。
因此,在實際操作時,一大一小電容的搭配總在測試時沒有能達(dá)到很好的效果。那么有什么方法可以解決這個問題呢?
通過多個電容并聯(lián)就可以解決這個問題啦,是不是很簡單?
參考資料:
百度百科
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