日本丸和現(xiàn)貨三端子電容CNF10R223S-TM

有關電容濾波的問題？
問題描述:
在選擇電容的時候，它的大小是由什么決定的？是不是按照t=rc來計算時間常數(shù)進行的？雜波和毛刺是高頻嗎？電源模塊都是一大一小兩個電容并聯(lián)，什么作用？對選擇電容的大小很迷惑，希望各位高手指點。謝謝！
解析:
電容的總容量要按照負荷要求設計，并根據(jù)負載的不同需求有很大的差距。不能一概而論。總之是電流大的電容就比較大。
電容并聯(lián)一大一小是由于電容的非電容特性引起的。一般見到的大容量的電解電容都是鋁電解電容，是由卷曲結構構成的，所以引入了不小的電感，并和其他特性一起導致了在高頻情況的電容容量急劇降低電容損耗急劇增大等不利情況的出現(xiàn)。小電容對高頻濾波效果要好很多，因此搭配使用會對電源質量和可靠性有很大提高。
雜波是相對有規(guī)律波形而言的，毛刺是瞬時出現(xiàn)的波形。一般頻率比較高，尤其是產生的頻譜廣泛，對于這些的濾除相對比較困難。

去耦電容的有效使用方法
降低電容的ESL
去耦電容的有效使用方法的第二個要點是降低電容的ESL（即等效串聯(lián)電感）。雖說是“降低ESL”，但由于無法改變單個產品的ESL本身，因此這里是指“即使容值相同，也要使用ESL小的電容”。通過降低ESL，可改善高頻特性，并可更有效地降低高頻噪聲。
三端電容是為了改善普通電容（兩個引腳）的頻率特性而優(yōu)化了結構的電容。三端電容是將雙引腳電容的一個引腳（電極）的另一端向外伸出作為直通引腳，將另一個引腳作為GND引腳。在上圖中，輸入輸出電極相當于兩端伸出的直通引腳，左右的電極當然是導通的。這種輸入輸出電極（直通引腳）和GND電極間存在電介質，起到電容的作用。
將輸入輸出電極串聯(lián)插入電源或信號線（將輸入輸出電極的一端連接輸入端，另一端連接輸出端），GND電極接地。這樣，由于輸入輸出電極的ESL不包括在接地端，因此接地的阻抗變得非常低。另外，輸入輸出電極的ESL通過在噪聲路徑直接插入，有利于降低噪聲（增加插入損耗）。
通過在長邊側成對配置GND電極，可抑制ESL；再采用并聯(lián)的方式，可使ESL減半。
基于這樣的結構，三端電容不僅具有非常低的ESL，而且可保持低ESR，與相同容值相同尺寸的雙引腳型電容相比，可顯著改善高頻特性。

片式聚合物疊層鋁電容PK鉭電容
鋁電解家族的新品種——片式聚合物疊層鋁電容（以下簡稱MLPC），采用高導電率的聚合物材料作為陰極。外觀與大尺寸mlcc基本一致，其電氣性能超過了液體片式鋁電解電容和固體片式鉭電解電容。

雖然鉭電容在一定程度上優(yōu)于鋁電解電容，但由于鉭電容一旦損壞就容易造成短路進而燃燒，所以很多用戶設計中明確表示禁用鉭電容。也因此，聚合物疊層鋁電容替代鉭電容貌似成為趨勢。



以下是幾種電容細分門類的分類介紹，我們來一窺其中的究竟：

一、電解液電容

含有電解液的電容產品是歷來使用的最多的電容之一，因價格便宜、技術難度不高，因此數(shù)量繁多。一旦出現(xiàn)意外，電解液氣化時必然從頂部凹槽沖出，不會將外殼炸得四分五裂，有效避免爆炸時殃及池魚、炸壞電容附近其它元件，這種情況被稱為電容“爆漿”。傳統(tǒng)電解液電容在這些年逐漸被性能更高的其他電容取代。

二、固態(tài)電容

全稱為固態(tài)鋁質電解電容，與普通電容（即液態(tài)鋁質電解電容）最大差別在于采用了不同的介電材料，液態(tài)鋁電容介電材料為電解液，而固態(tài)電容的介電材料則為導電性高分子。

固態(tài)電容有更好的電氣性能、沒有污染、可耐300度以上的高溫、安全性較好。當遇到高溫時，電解質只是熔化而不會產生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開有防爆槽。

固體電容的缺陷在于成本昂貴，耐電壓性能不強，很難超過300V。

三、鉭電容

固體鉭電容器是1956年美國貝爾實驗室首先研制成功的。性能優(yōu)異，是電容器中體積小而又能達到較大電容量的產品。鉭電容器外形多樣，并制成適于表面貼裝的小型和片型元件。不僅在軍事通訊、航天等領域廣泛應用，而且在汽車，工業(yè)控制，影視設備、通訊儀表等市場也大量使用。鉭電容又分兩種——二氧化錳鉭電容、鉭聚合物電容（polymer或KO）。鉭聚合物電容高頻特性優(yōu)異、無爆炸燃燒風險、電壓降額無需砍半，但價格昂貴。

四、片式疊層聚合物鋁電容（MLPC）

MLPC是采用高導電率的聚合物材料作為陰極的片式疊層鋁電解電容器，具有超越現(xiàn)有液體片式鋁電解電容器和固體片式鉭電解電容器的卓越電性能。

疊層聚合物鋁電容在額定電壓范圍內無需降壓使用，具有極低的ESR，降低紋波電壓能力強，允許通過更大紋波電流。MLPC在高頻下，阻抗曲線呈現(xiàn)近似理想電容器的特性；在頻率變化情況下，電容量非常穩(wěn)定。主要應用于主板（筆記本電腦、平板顯示器、數(shù)字交換機） 旁路去耦/儲能濾波電容、開關電源、DC/DC變換器、高頻噪聲抑制電路及便攜式電子設備等，替代大尺寸D殼鉭電容的市場前景廣闊，全球市場容量預估超過30 億元人民幣之多。

在SMT貼片加工的過程中，電阻電容是非常常見的一種元器件，在市場上貼片電阻電容可謂是非常混雜的，很多客戶在采購電容類產品的時候經常會買到假貨劣制品，以次充好的等一些有問題的產品，所以大家要有掌握識別基本電容的鑒別能力。下面靖邦電子來跟大家分享一下，怎么樣才能區(qū)分出優(yōu)質的和劣質的貼片電容。

電容外觀區(qū)別及影響：

優(yōu)質的電容：

1.產品的尺寸跟精度要求比較高，能提高自動化安裝的效率跟焊錫。

2.產品兩邊的端子不容易會氧化，顏色比較正，可焊錫良品率也比較高。

劣質貼片電容

1. 產品的大小尺寸不準，在自動化安裝的過程中會經常導致和焊點錯位，從而使焊錫不準，產品不良率會大大提升。

2. 產品兩邊的端子容易氧化和發(fā)黑，會影響焊錫的效率。

比較差的貼片電容除了在外觀跟安裝上和優(yōu)質電容有比較大的差異外，在smt生產使用過程中同樣也會出現(xiàn)很多問題，例如：

1. 內部結構比差或燒制的工藝不夠成熟會導致貼片加工中電容的內部結構不穩(wěn)定，很容易斷裂。

2. 差的電容生產商為了降低成本而減少工藝導致容量有偏低。

3. 產品參數(shù)沒有達標、以次充好會在產品使用過程中造成高損耗，從而會使電容的使用壽命降低。

4. 電容介質的材料會以次充好導致IR值會偏小，容易發(fā)生漏電的現(xiàn)象。

5. 耐壓力會不足，以低壓電容冒充當高壓電容，會讓產品在使用的過程中發(fā)生電容被擊穿燒毀，大大增加了產品的不良率
如何選取電源濾波電容

1.電容器的電壓

電容器的電壓等級應該大于等于電源輸出電壓的峰值。通常情況下，可以根據(jù)電源輸出電壓的峰值來確定電容器的電壓等級，建議選取1.5倍以上的電壓等級。

2.電容器的容值

電容器的容值決定了電容器對高頻噪聲的濾波效果。一般來說，電容器的容值越大，對高頻噪聲的濾波效果越好。但是，電容器的容值過大也會帶來一些問題，比如會增加電源啟動時間、增加電容器的體積和成本等。

因此，選取電容器的容值需要考慮以下幾個方面：

（1）電容器的容值應該大于等于負載的最大電流所需要的電容值。一般來說，電容器的容值可以根據(jù)負載電流來確定，建議選取1.5倍以上的容值。

（2）電容器的容值應該小于等于電源輸出電壓的峰值所需要的電容值。如果電容器的容值過大，會增加電源啟動時間和電容器的體積和成本。

（3）電容器的容值還要考慮電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力等因素。如果電容器的容值過小，可能會導致電路工作不穩(wěn)定，容易受到干擾。

3.電容器的材料

電容器的材料也是影響電容器選擇的一個重要因素。目前市面上常見的電容器材料有鋁電解電容、鉭電解電容、聚酯薄膜電容和聚丙烯薄膜電容等。

鋁電解電容是一種成本相對較低的電容器，但是其壽命相對較短，容易老化。鉭電解電容的穩(wěn)定性和壽命都比鋁電解電容好，但是價格相對較高。聚酯薄膜電容和聚丙烯薄膜電容的穩(wěn)定性和壽命都比電解電容好，價格也相對較高，但是它們的容值相對較小。

因此，在選擇電容器材料時需要綜合考慮成本、性能和可靠性等因素。
濾波電容的特點
1、溫升低

諧波濾波器回路由電容器串聯(lián)電抗器組成，在某一諧波階次形成最低阻抗，用以吸收大量諧波電流，電容器的質量會影響諧波濾波器的穩(wěn)定吸收效果，電容器的使用壽命跟溫度有很大的關系，溫度越高壽命越低，濾波全膜電容器具有溫升低等特點，可以保證其使用壽命。

2、損耗低

介質損耗角正切值（tgδ）：≤0.0003

3、安全性

符合GB、IEC標準，內部單體電容器均附裝保護裝置；當線路或單體電容器發(fā)生異常時，該保護裝置將會立即動作，自動切斷電源，以防二次災害的發(fā)生。附裝放電電阻，可確保用電及維護保養(yǎng)之安全。外殼采用鋼板沖壓而成，內外部涂上耐候性良好之高溫烤漆安全性特高。

4、便捷性

體積小且重量輕，搬運安裝極為方便