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开关电容 开关电容有哪些

来源:朵拉利品网  |  2020-09-28 04:57:39

1, 开关电容有哪些



开关电源中电容快速选型方法如下:
开关电容的电压要大于工作电压50%以上;
开关电容的容量根据电源输出打电流大小,选择相应容量的电容,开关电源因波形更尖锐,对电容的容量要求更高些;
理论上说电源开关用电容越大越好;
开关电容的选取原则是:C≥2.5T/R,其中: C为开关电容,单位为UF; T为频率, 单位为Hz, R为负载电阻,单位为Ω;
可靠的做法是将一大一小两个电容并联,小电容滤高频波,大电容滤低配,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的开关;
电容的体积在安装范围内。容量越大,开关效果越好,体积也越大;
开关电源一般为电解电容,如果铝或钽电解,性能好的可选择钽电解。

2, 开关电源中电容如何快速选型



电滤波器是由电路元件相互连接构成的一种选频网络。从1915年Wagner和Campbell分别首次提出滤波器的概念以来,滤波器经历了无源分立RLC元件、集成线性元件/混合集成电路和单片全集成电路的发展历程,取得了长足的进步。今天,滤波器已遍及整个电子工业、通讯工程、仪器仪表、控制和计算机科学领域。
随着滤波器理论的发展,特别是1977年美国加州大学Berkeley分校的学者组成的研究小组集成了第一片单片MOs开关电容滤波器,开关电容滤波器成为了滤波器理论中十分活跃的分支,受到了电路理论工作者和集成电路设计者的广泛关注。
开关电容滤波器(SCF)电路其核心部分由模拟开关、电容器和运算放大器组成,其传输函数系统特性取决于电容容量比的准确性,易于用MOs工艺实现。因此,70年代末,MOS工艺发展迅速,MOs器件在速度、集成度、相对精度控制和微功率等方面都有独特的优势,为开关电容滤波器电路的迅速发展提供了很好的条件。
国际上,70年代末至80年代中是SCF大发展时期,完成了从原理、结构探讨至工业化过程,并被广泛应用于通讯等领域。国内在70年代末至80年代初,高校与研究所亦对SCF开发投入了大量人力物力,取得不少成果。进入90年代后期,高水准工艺线在国内陆续建成,急需系统的开关滤波器设计、分析技术,以便设计具有我国自主知识产权的电子产品。目前,开关电容滤波器正向着集成度更高,功耗更低以及精度更好的方向发展,出现了很多的新方法来设计低电压、低功耗、低电容比和运放增益灵敏度的SC滤波器。而随着开关电容滤波器设计技术的日加成熟,开关电容滤波器的应用也更加广泛.从无限通讯到视频应用,再到集成电路设计,开关电容滤波器都越来越多的发挥着重要的作用。
基本原理
1972年,弗雷特提出了用开关和电容模拟电阻的SC电路的理论即当时钟频率远大于信号频率时,有R=1/fCCR其中fC为时钟频率。
对于图(a)的开关电容电路, 当电容CR充电至V1时,充电电荷Qi=CRV1;当电容CR转接到V2时,它得到的电荷为Q2=CRV2,因此,从V1传到V2的电荷为。
当开关s的摆动频率fc远大于信号频率(即fc>> 2лf)时,V1和V2两端的信号可被视为不变:由此可得电节点间的等效电流。
这表明图(a)中的开关电容可近似为电阻。
图(c)是使用MOs方法来实现这种等效的电路。这种用开关电容解决了连续时域集成滤波器设计中的两个主要问题: 1. RC时间常数由电容和时钟常数确定:
由于电容比的精确度可达到0.1%,而且,由晶体时钟发生器产生的时钟频率准确且稳定,所以,频率参数可以精确的得到,无需再设计调谐系数。
2.由公式可以看出lOMΩ电阻可由1pF的电容和100kHz的时钟
频率近似,所占的芯片面积只是(50µm)2,因此,这种开关电容方法大大简化了芯片面积。
开关电容电路省去了离散信号处理器中的A/D和D/A转换器,因此,可以用z变换的方法处理开关电容网络。在实际工作中,为避免频谱混叠,常在采样器前加一个保护性的反混叠滤波器:在开关电容滤波器后加一个重建滤波器以恢复输入信号;如果采样/保持过程中产生了幅度偏差,还需要加上一个Heq(s)=1/Hsih(s)的幅度均衡器。完整的开关电容滤波器网络如图所示。

4, 什么是开关电容电压转换器



应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能方面的作用。
下面分类详述之:
1)滤波
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实
际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容
通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容
(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。
曾有网友将滤波电容
比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。
它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。

5, 什么是电容开关?有什么作用?



y电容是安规电容中的一种,作为安全电容的y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。y电容外观多为蓝色,一般都标有安全认证标志(如UL、CSA等标识)和耐压AC300V或AC400V字样。然而,其真正的直流耐压高达4000V以上。必须强调y电容不得随意使用普通的瓷片电容来代用。
y电容在开关电源中,Y电容用于共模滤波,接于L于地或N于地之间,滤除L对地或N对地的共模信号,Y电容通常对称使用,作用主要有旁路,去耦,滤波,储能。
注意事项:
1、开关电源的输入电压可以是220V或是110V,根据电路设计合理选择输入电压档位。否则会造成开关电源的损害。
2、注意分辨开关电源输出电压接线柱的地线端和零线端。并确保开关电源接地可靠。
3、开关电源的金属外壳电源外壳一般与地(FG)连接,要可靠接地,以确保安全,不可误将外壳接在零线上。
4、在安装开关电源完毕通电试行之前,请再次检查和校对各接线端子上的连接,确信输入和输出,交流和直流,单相和多相,正极和负极,电压值和电流值等正确无疑,方可通电运行。
参考资料来源:百度百科-开关电源
参考资料来源:百度百科-Y电容

名词解释


电容

电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。 电容是表现电容器容纳电荷本领的物理量,主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

滤波

滤波(Wave filtering)是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施,滤波分为经典滤波和现代滤波。

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