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怎么选择滤波电容的容量?

电容 | 发布时间:2018-06-20 | 人气: | #评论# | 本文关键字:滤波电容,容量
摘要:对于滤波电容容量怎么选择这个问题,很少人去深究,因为很多芯片的数据手册已经给出来了,还有一种情况就是凭直觉、经验,听起来不那么严密,但是却有他们的道理,我曾经问过一个4

对于滤波电容容量怎么选择这个问题,很少人去深究,因为很多芯片的数据手册已经给出来了,还有一种情况就是凭直觉、经验,听起来不那么严密,但是却有他们的道理,我曾经问过一个40岁的老工程师这个问题,他也说不出一个123,只是凭借自己积累的经验,笔者是一个爱刨根问底的人,凡事都要弄个究竟,经过几个星期的反复学习、求教,现在终于把这个问题弄清了,接下来把方法给大家分享一下。

原理图

为了画一个合适的电路图,笔者尝试了很多方法,做了很多精简,画完之后总共用了1个小时,因为笔者的电脑是苹果系统的没有altium,最后在网页上画的,就拿它来做今天的教学原理图。

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变压器输出

假如变压器输入电压为交流220V,输出为AC(交流)5V,那么此时变压器的输出波形如下:AC220V-AC5V

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经过整流桥

我们都知道四个二极管是整流的,把交流整成直流,假如二极管的压降为1V,那么此时的波形如下图所示:AC5V-DC4V

1.JPG

假如此时R1是断路的,那么滤波电容的电荷量将会保持最大值不变,因为电荷量不能释放。

2.jpg

此时的波形如下图所示,这时候他会保持在电压的峰值4√2=5.6V。(这时候电压其实不是一条直线,用示波器测量多多少少有一些波动)

3.jpg

加上负载

在以上理想情况下是没有加负载的,如果我们加上负载,就会有电流流过,此时滤波电容将不能一值保持在峰值,电流越大,波形下降的越快,我们现在需要计算的是负载电流的大小和电压下降的多少究竟存在一种什么样的关系呢?我们称电压下降的多少为c。

V=i/(2fc)i为负载电流f为电压频率c为电容值

最后

在我们理解上面的公式之后,就可以根据具体的要求设计电路了,能选择滤波电容的容量只是在我们理解的基础上的副产品,比如现在我们接到了一个这样的要求的电路,负载电流为10mA,要求V最大为1V,求滤波电容的容量?

因为V=i/(2fc)所以C=i/(2Vf)=0.01/(2150)=0.0001F=100uF

此时的电压波形如下图所示:

IMG_2722.JPG

此时的电压波形还不够平滑,如果想要降低V,只需要增加滤波电容的容量,增加滤波电容的容量带来的是成本的增加,这两者之间是不能兼得的,这时候就要看我们产品的要求了,是要求高精度,还是低成本呢?


责任编辑:滤波电容
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