100nf等于多少uf电容,100nf等于多少m

2022-08-06 14:15:03 经济时评

　　滤波器在开关电源中起着非常重要的作用。如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容，是每个工程技术人员都非常关心的问题。在电源滤波电路中我们可以看到各种电容，100uF，10uF，100nF，10nF。那么这些参数是如何确定的呢？别告诉我你抄袭了别人的原理图，呵呵。　　

　　50Hz电路中使用的普通电解电容，脉动电压频率只有100Hz，充放电时间在毫秒量级。为了获得更小的脉动系数，需要的电容高达几十万 F，所以普通低频铝电解电容器的目标主要是提高电容，电容器的电容量、损耗角正切、漏电流是鉴别其优劣的主要参数。而开关电源中输出滤波电解电容的锯齿电压频率高达几十kHz，甚至几十MHz。这时候电容就不是它的主要指标了。衡量高频铝电解电容器好坏的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率下有较低的等效阻抗。同时对半导体器件工作时产生的高频尖峰信号有很好的滤波效果。　　

　　普通低频电解电容在10kHz左右开始出现电感，无法满足开关电源的要求。开关电源专用高频铝电解电容器有四个端子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也引出作为负极。电流从四端电容的一个正端流出，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流也从电容的一个负端流出，然后从另一个负端流向电源的负端。　　

　　因为四端电容器具有良好的高频特性，所以它为减小电压纹波分量和抑制开关峰值噪声提供了极其有利的手段。高频铝电解电容器也有多芯的形式，即把铝箔分成若干小段，并联多根引线，以减少容抗中的阻抗分量。采用低电阻率材料作为引出端，提高了电容器承受大电流的能力。　　

　　数字电路必须运行稳定可靠，电源必须“干净”，能量补充必须及时，即滤波去耦必须良好。什么是滤波器去耦？简单来说就是在芯片不需要电流的时候储存能量，你需要电流的时候我可以及时补充能量。别告诉我这不是DCDC和LDO的责任？是的，它们可以在低频下完成，但高速数字系统不同。　　

　　先来看电容。电容器的功能只是储存电荷。我们都知道电源要加电容滤波，每个芯片的电源引脚要放一个0.1uF的电容去耦等等。为什么我看到有的板卡芯片电源引脚旁边的电容是0.1uF或者0.01uF？有什么需要注意的吗？要明白这个道理，就要了解电容器的实际特性。理想的电容器只是电荷的记忆，即c。然而，实际制造的电容器并不那么简单。分析电源完整性时，我们通常使用下图所示的电容模型。　　

　　图中，ESR是电容器的串联等效电阻，ESL是电容器的串联等效电感，C是真正的理想电容器。ESR和ESL由电容器的制造工艺和材料决定，无法消除。这两个东西对电路有什么影响。它影响ESR电源的纹波，ESL影响电容的滤波频率特性。　　

　　我们知道电容器的容抗ZC等于1/ C，感抗ZL等于 L，(=2f)，实际电容器的复阻抗为Z=ESR JL-1/JC=ESR J2F L-1/J2F C可以看出，当频率很低时，电容器起作用，而当频率足够高时，电感不能忽略　　

　　从上面电容的滤波曲线也可以看出，它并不是平坦的，它像一个‘V’，也就是说，它具有选频特性。那时候我们希望它尽可能的平坦(前级板级滤波器)，而有时候又希望它尽可能的锐利(滤波器或者陷波)。该特性受电容品质因数Q的影响，Q=1/CESR。ESR越大，Q越小，曲线越平坦。相反，ESR越小，Q越大，曲线越陡。通常钽电容和铝电解的ESL相对较小，但ESR较大，所以钽电容和铝电解的有效频率范围较宽，非常适合前级板级滤波。也就是说，DCDC或LDO的输入级通常由更大容量的钽电容滤波。然而，一些10uF和0.1uF的电容靠近芯片放置以去耦，陶瓷电容的ESR非常低。　　

　　说了这么多，到底应该在芯片的引脚附近放置0.1uF还是0.01uF，下面列出来供大家参考。　　