电路中的电容滤波问题解析

    电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比，所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过。二者适当组合，就可过滤各种频率的信号。如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波。

   电感滤波属于电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压较低，一般低于交流电压的有效值；适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。

     一般情况下，电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号，但即使是低频信号，其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用，电解电容也分为高频电容和低频电容（这里的高频是相对而言的）。

     低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz；而高频滤波电容主要用在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内阻较大，等效电感较高，因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量，而较高的温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，最终导致电容的鼓包和爆裂。
     电源滤波电容的大小，平时做设计，前级用4.7u，用于滤低频，二级用0.1u，用于滤高频，4.7uF电容的作用是减小输出脉动和低频干扰，0.1uF的电容是减小由于负载电流瞬时变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好，两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波，特别是开关电源，要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌，机理就好比大水库防洪能力更强一样；小电容滤高频干扰，任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路，也就有了自谐振，只有在这个自谐振频率上，等效电阻最小，所以滤波最好！

    电容的等效模型为一电感Ｌ，一电阻Ｒ和电容Ｃ的串联，电感Ｌ为电容引线所致，电阻Ｒ代表电容的有功功率损耗，电容为Ｃ。因而可等效为串联ＬＣ回路求其谐振频率，串联谐振的条件为WL=1/WC,W=2*PI*f,从而得到此式子f = 1/(2pi* LC)，串联ＬＣ回路中心频率处电抗最小表现为纯电阻，所以中心频率处起到滤波效果。引线电感的大小因其粗细长短而不同，接地电容的电感一般是１mm为10nＨ左右，取决于需要接地的频率。
采用电容滤波设计需要考虑参数：(1) ESR；(2) ESL；(3)耐压值；(4)谐振频率。