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(lèi)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(lái)挖挖它的“黑歷史”吧！

把電容用于濾波電路，首先，我們得了解電容的自諧振頻率以及它的實(shí)際等效模型。一個(gè)電容的實(shí)際模型是ESR（等效串聯(lián)電阻）串聯(lián)一個(gè)ESL(等效串聯(lián)電感)，再串聯(lián)一個(gè)電容。下圖是實(shí)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(huì)帶有一個(gè)諧振頻率點(diǎn)。在這個(gè)諧振頻率點(diǎn)時(shí)，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，容量越小電容濾波，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(shí)，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(shí)，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(diǎn)，其阻抗越低電容濾波，過(guò)了諧振頻率點(diǎn)，則又表現(xiàn)為感抗。因此，在實(shí)際電路應(yīng)用中使用電容做濾波電路時(shí)，為了濾除低頻的電磁干擾，需要的較大電容，此時(shí)大電容對(duì)于濾除高頻電磁干擾效果不好，那么再并聯(lián)一個(gè)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(jì)里常見(jiàn)，但是還是會(huì)有個(gè)問(wèn)題。

當(dāng)一大一小電容并聯(lián)使用時(shí)，由于諧振頻率點(diǎn)不一樣，那么在大電容的諧振頻率點(diǎn)與小電容的諧振頻率點(diǎn)之間就出現(xiàn)這樣的情況，大電容此時(shí)呈現(xiàn)電感性，而小電容仍然是電容特性，此時(shí)等效為一個(gè)LC并聯(lián)電路。

這種LC并聯(lián)電路有個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)電路發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，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(shí)電流最小，所以呈現(xiàn)電阻性。此時(shí)LC并聯(lián)電路就會(huì)失去濾波作用。

因此，在實(shí)際操作時(shí)，一大一小電容的搭配總在測(cè)試時(shí)沒(méi)有能達(dá)到很好的效果。那么有什么方法可以解決這個(gè)問(wèn)題呢？

通過(guò)多個(gè)電容并聯(lián)就可以解決這個(gè)問(wèn)題啦，是不是很簡(jiǎn)單？

參考資料：

百度百科

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