本文作者為陳永真教授，感謝陳教授提供優(yōu)質(zhì)稿件。

作者簡(jiǎn)介：陳永真，遼寧工業(yè)大學(xué)教授，長期從事電力電子技術(shù)的教學(xué)、科研工作。他所研制的“鐵路客車熒光燈逆變器”唯一通過鐵道部標(biāo)準(zhǔn)“TB/T2219-81”的全部測(cè)試，參加過“十五”期間的國家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)“解放牌混合動(dòng)力城市客車用超級(jí)電容器”項(xiàng)目，并出版電容和通用集成電路等相關(guān)領(lǐng)域的專著。

很多參考文獻(xiàn)說“大電容濾低頻，小電容濾高頻”。網(wǎng)絡(luò)上有很多帖子也這樣說。但是這種說法一定是對(duì)的嗎？

如果在40年前，這肯定是對(duì)的，因?yàn)槟莻€(gè)年代，大電容體積做不小，寄生電感隨電容器長度增加。而且那個(gè)年代的電容器尺寸相對(duì)很大。

電容器濾波效果受什么影響？

電容器的等效電路可以認(rèn)為是LCR串聯(lián)。

其中：

L是電容器的寄生電感，也就是等效串聯(lián)電感，即ESL；

C是電容器的靜電電容量；

R是電容器的等效串聯(lián)電阻，也就是ESR。

電容器的濾波是利用電容器的低阻抗來降低電容器并聯(lián)端的直流電源總阻抗，因?yàn)橹绷麟娫吹慕涣髯杩购艽螅陨頍o法濾除來自負(fù)載的交流分量電流，這樣就會(huì)在直流電源端產(chǎn)生不可容忍的交流分量疊加電壓。為了不讓這個(gè)交流電流流入直流電源，主要一個(gè)低阻抗器件，同時(shí)又沒有直流電流的器件，這就是電容器。在電子線路中，除了50Hz整流和低頻功率放大除外，1μF，頂多10μF就可以很好地滿足電源旁路功能，無需并接電容量比較大的電解電容器。

只要并聯(lián)的電容器阻抗?jié)M足要求就可以完成濾波要求。在很多情況下，大電容不能滿足高頻濾波要求的根本原因是，由于傳統(tǒng)的大電容的寄生電感比較大，在較高的頻段，其阻抗特性呈現(xiàn)電感特性，也就是ESL的感抗大于電容器的容抗。對(duì)于電源旁路電容器來說，ESL越小越好，認(rèn)為電容器的ESL手電容器尺寸制約，特別是電極長度的制約。

MLCC可以大大地減小電容器的ESL

MLCC的進(jìn)步使得電源旁路電容器的ESL大大地減小。例如1206貼片型電容器的ESL僅僅5nH。在低耐壓的MLCC，這個(gè)封裝可以將電容量做到10μF/25V，當(dāng)然這個(gè)封裝也可以做成0.01μF/40V。如果是相同的封裝，在選擇電源旁路電容器時(shí)就沒有必要用一個(gè)0.01μF電容或0.1μF電容與10μF電容并聯(lián)，完全沒有必要！

原因是什么？ESL相同，濾高頻特性是一樣的

從圖中可以看到，在10MHz以下，10μF電容器的阻抗具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，而在10MHz以上10μF與0.001~0.1μF阻抗特性一樣。這就是說，如果選擇一個(gè)與小電容相同ESL低的大電容，就不再需要小電容濾波了，大電容本身就可以完成。

再加小電容就是畫蛇添足！

時(shí)代變了，大電容也可以具有低ESL也可以濾高頻了，“大電容濾低頻，小電容濾高頻”的時(shí)代一去不復(fù)返了！

現(xiàn)在的電容器是怎樣的？

對(duì)于薄膜電容器來說，還是大電容體積大，電極長度相對(duì)長，寄生電容相對(duì)大。小電容體積較小，電極長度相對(duì)短，寄生電感也跟著減小。