电源滤波(终级讨论)——电工必知20个电路之二 (eeworld 独家大讨论)

caesar.song   2011-6-10 10:37 楼主
刚开始发了一个总帖子来进行讨论,可能大家不知道如何入手,现在我分开来讨论。

说明: “ 电子工程师必须掌握的20个电路 ”  在网上诞生了好长时间了,但是确从来没有人详细的给出答案或者分析。

现在终于有了这个机会让咱们来个彻底的讨论,希望在eeworld的支持下吸引 更多的牛人来参与讨论。等咱们全都讨论完后,咱们把他整理成一个小册子 ,一定很有价值。大家把知道的都拿过来说说吧,共同进步,为了自己也为了别人,:)

咱们把自己知道的在论坛上说出来,自己有的资料也打包上传上来, 同时也提出问题,让别人来回答,争取榨干每个电路的所有知识点!!

 

 

 

这是第二个电路:电源滤波

 

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相关的基础资料如下

滤波电路.zip (4.11 MB)
(下载次数: 243, 2011-6-10 10:37 上传)

 

 有一些问题不是很明白


1  哪位大侠能说一下那几个旁路电容 去耦电容的用途  一般在电源端和芯片的引脚端都要加好几个滤波电容  他们都如何加   大小多少合适   0805的封装和0603的具体有什么区别??为什么 不能用一样的封装  我在电路中都是加入一个10uf的0805和104或者103的0603  这样 做好吗 ?  一般加入的电容跟想滤波的 频率有什么关系  谁能具体的分析一下啊   我只是一知半解   谢谢啊:)


2  谁能再说一下  纹波的定义  和具体的分析一下 如何滤波   挺喜欢开关电源的   这几天在看  希望大家能帮一下有很多不理解的   在开关电源中 电源滤波是很重要的一环  有牛人来分析一下啊吗  理论的知识提一提 主要是设计电路时需要的经验   元器件的选用规格 和 布局


3  还想问一下 pcb布线时候  接地的管脚  我都是直接在覆铜时候直接接地  而不是通过引出一短线过孔接地  这样有什么区别    我师傅喜欢后者  哪个更好  我到网上查过 众说纷纭 矛盾中  这样会对电路有什么影响

 

 

谢谢

 

自信诚信,天道酬勤!

回复评论 (12)

wei为什么  没有人看呢
自信诚信,天道酬勤!
点赞  2011-6-10 21:30
旁路电容是针对信号通路的,去耦电容则是针对电源回路,有时也将旁路电容称为去耦电容,但不严谨。电源端加的滤波电容容量主要根据输入信号的纹波和负载变动的大小来决定,通常采用工程经验法,对于高频干扰敏感的负载则采用大小容量电容并联的方法,因为制造方面的原因,大容量电容的ESL和ESR参数较高,所以需要小容量电容并联来解决高频噪声问题。0805和0603封装只是尺寸不同,同时,较大尺寸下容易制得更大的容量或更高的耐压,只要参数满足要求,封装是无所谓的,更多的时候应该考虑规格的归一性或根据库存来决定优先使用的封装尺寸。
点赞  2011-6-11 01:32
在开关电源中,因开关电源的工作频率较高,这时对滤波而言要更注意分布参数的影响,这里仍然主要是要关注ESL和ESR值,另外PCB的设计也要讲究,避免附加因素的不利影响。
合适的滤波方式主要看纹波的频谱和幅值,高频纹波主要用电容来对付,低频纹波则有时采用LC滤波,这样可以降低对电容容量的要求。
点赞  2011-6-11 01:38
关于PCB上的接地方式,从性能上讲,直接覆铜连接是最好的,但从工艺上讲这么做却不合适,因为覆铜会导致热量的快速散失,对焊接不利,容易造成虚焊,所以通常采用短线连通覆地层,但尽量不要用过孔,因为这样会降低可靠性,过孔的载流能力有限,而且有氧化失效的风险,电流越大,失效风险越高,对于不得不用过孔的连接时,可以用较大尺寸的过孔,同时灌锡处理,也就是说用通孔焊盘替代过孔。
点赞  2011-6-11 01:41
chunyang 谢谢兄弟回复啊:)
自信诚信,天道酬勤!
点赞  2011-6-11 14:20
又学习了 哈哈
自信诚信,天道酬勤!
点赞  2011-6-11 14:21
睡觉,明儿说
点赞  2011-6-13 00:33
滤波的机制是存取或阻抗,阻抗时间常数谐振两种。
理论还需理论解!
点赞  2011-6-14 19:43

1  哪位大侠能说一下那几个旁路电容 去耦电容的用途  一般在电源端和芯片的引脚端都要加好几个滤波电容  他们都如何加   大小多少合适   0805的封装和0603的具体有什么区别??为什么 不能用一样的封装  我在电路中都是加入一个10uf的0805和104或者103的0603  这样 做好吗 ?  一般加入的电容跟想滤波的 频率有什么关系  谁能具体的分析一下啊   我只是一知半解   谢谢啊:)

旁路电容:其实这个词的字面意思就能解释这个电容的性质,同旁路电阻一样,说白了就是低阻通路,因为电容的高频容抗特性,频率越高阻值越低。又因为基尔霍夫定律,电阻越小分流越大,通过旁路电容,让电流的高频分量从这边流过,另一边的高频分量就小了,直流分量升高。但是因为所有器件的感性原因,特别是卷筒电容,造成电容的感性较高,导致高频下阻抗没有见效到理想值,而是一个比较高的值,这就是电容的ESD。   

同时高频下电容的容量降低,

无感电阻。

最常见的旁路电容是放大器提供偏置电流的电路,因为偏置电阻可能导致频率信号反馈,为了消除这个影响,使偏置电阻并联一个足够大的电容给频率信号一个低阻通路以避免反馈造成误调整。

 

去耦电容:去耦电容主要见于电源和地之间,用于蓄能和旁路掉电源上的高频噪声,因为去耦电容也有旁路电容的左右,因此导致很多人无法分清旁路电容与去耦电容的区别,所以我认为去耦电容叫滤波电容更好。数字电路典型去耦电容为0.1uF,主要用于滤除10MHz一下噪声,但是因为静电和快速脉冲群的噪声主要集中于30MHA,因此做好和1uF、10uF共用。但是要注意,一个10uF的电容和十个1uF的电容是不等效的。因为IC工作时会产生较大的瞬态电流,容易产生电压的跌落,因此需要为IC提供一个蓄能电容。IC工作时也有较大的开关噪声,为了避免这个噪声对电源的影响,也需要对IC提供一个旁路电容。这两个电容在这里都叫去耦电容,一般情况下每个IC并联一个0.01uF的电容用于去耦,每10个IC并联一个10uF电容用于蓄能。如果有电源有其它频段的干扰也要对应选用去耦电容,去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取 0.01μF。

去耦电容的选择出了上述影响外还与电流有关,因为电容相当于电能的水池,这个水池有两个口,一个进水口一个出水口,当进水出水没有变化时,这个水池是没有任何作用的,但实际上因为各种原因,导致进水口和出水口的流量,也就是电流,在不断的变化着。特别是进水口,也就是电流电源端,无论是工频变压器,开关电源,还是电池,其电能的产生都是周期性的,电池供电甚至连周期性也没有,会因为内部装药密度不均匀,电解面不平整导致供电电流的忽大忽小。如果进水口流量小,出水口流量大,将导致水位的下降,也就是电压下降。如果进水口流量大,出水口流量小,将导致水位上升,也就是电压上升。当然其上升到和进水水位相等。由此,如果流过进水口与出水口的水量很大的时候,也即电流很大时,出水与进水的轻微波动都将迅速导致水池水位的上升下降,也即电压的上升下降,这个变化即是我们俗称的纹波。


2  谁能再说一下  纹波的定义  和具体的分析一下 如何滤波   挺喜欢开关电源的   这几天在看  希望大家能帮一下有很多不理解的   在开关电源中 电源滤波是很重要的一环  有牛人来分析一下啊吗  理论的知识提一提 主要是设计电路时需要的经验   元器件的选用规格 和 布局


3  还想问一下 pcb布线时候  接地的管脚  我都是直接在覆铜时候直接接地  而不是通过引出一短线过孔接地  这样有什么区别    我师傅喜欢后者  哪个更好  我到网上查过 众说纷纭 矛盾中  这样会对电路有什么影响

 

先到这里,明天接着补充

点赞  2011-6-15 17:04
画PCB,电容的放置是个学问,电容相当于电荷的“水库”,从这方面考虑电容的放置和连线方式。
点赞  2011-6-28 16:45
好东西,,顶
点赞  2011-7-7 09:41

回复 10楼 leang521 的帖子

这位大虾分析的很棒,为什么不接着往下分析2和3呢?
点赞  2011-9-16 15:01
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