滤波电容简介

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滤波电容是并联于整流电源输出端，用于降低交流波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件。在电子电路中，滤波电容使电源输出平稳，减少了交流脉动对电路的影响，同时吸收电路工作过程中的电流波动和交流电源串入的干扰，确保电子电路稳定运行。

在电路中，滤波电容通常以“C”表示。在50赫兹市电整流电路中，为了获得良好的滤波效果，通常选择数百至数千微法的电解电容，但在几十千赫兹甚至更高频率的电路中，频率特性的重要性超过了容量需求。

在不同频率下，滤波电容的作用不同。低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，工作频率为50Hz；而高频滤波电容则在开关电源整流后的滤波中发挥作用，工作频率为几千Hz到几万Hz。将低频滤波电容用于高频电路时，由于其高频特性不佳，导致内阻较大、等效电感较高，使电解液频繁极化产生大量热量，最终可能导致电容鼓包和爆裂。

在50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器，脉动电压频率仅为100赫兹，所需电容量高达数十万微法，主要关注电容量、损耗角正切值及漏电流等参数。而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数万赫兹乃至数十兆赫兹，此时电容量不再是主要指标，衡量其优劣的关键在于“阻抗- 频率”特性，要求在开关电源工作频率内具有较低的等效阻抗，同时有效滤除半导体器件产生的高频尖峰信号。

普通的低频电解电容器在万赫兹左右便开始呈现感性，无法满足开关电源的使用需求。为此，设计了专用的高频铝电解电容器，具有四个端子，正极铝片两端作为正极、负极铝片两端作为负极。电流从一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流从一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。这种设计有助于减小电压脉动分量，抑制开关尖峰噪声。

选取滤波电容的原则是C≥2.5T/R，其中C为滤波电容，单位为法拉（F）；T为周期，单位为秒（S），T=1/f；f为交流电源频率，单位为赫兹（Hz）；R为负载电阻，单位为欧姆（Ω）。实际应用中，考虑到空间和成本，通常选取C≥5T/R。四端电容因其良好的高频特性，为减小电压脉动分量和抑制开关尖峰噪声提供了有利条件。高频铝电解电容器还采用多芯形式，将铝箔分成较短段并联连接以减小容抗中的阻抗，同时使用低电阻率材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。

扩展资料

安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，我们把这种器件称其为滤波电容。滤波电容具有电极性，我们称其为电解电容。电解电容的一端为正极，另一端为负极，正极端连接在整流输出电路的正端，负极连接在电路的负端。在所有需要将交流电转换为直流电的电路中，设置滤波电容会使电子电路的工作性能更加稳定，同时也降低了交变脉动波纹对电子电路的干扰。滤波电容在电路中的符号一般用“C"表示，电容量越大，滤波性能越好。为了获得更好的直流稳定系数，电容量一般选择在数百微法或数千微法以上。