RL、C對充放電的影響：

電容充電時間常數(shù)為rDC，因為二極管的rD很小，所以充電時間常數(shù)小，充電速度快;RLC為放電時間常數(shù)，因為RL較大，放電時間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時間常數(shù)，因此，濾波效果取決于放電時間常數(shù)。電容C愈大，負(fù)載電阻RL愈大，濾波后輸出電壓愈平滑，并且其平均值愈大，如圖所示。 整流電路是將交流電變成直流電的一種電路，但其輸出的直流電的脈動成分較大，而一般電子設(shè)備所需直流電源的脈動系數(shù)要求小于0.01.故整流輸出的電壓必須采取一定的措施。盡量降低輸出電壓中的脈動成分，同時要盡量保存輸出電壓中的直流成分，使輸出電壓接近于較理想的直流電，這樣的電路就是直流電源中的濾波電路。 常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波（包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾等）有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。 直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。 脈動系數(shù)（S）=輸出電壓交流分量的基波 大值/輸出電壓的直流分量半波整流輸出電壓的脈動系數(shù)為S=1.57，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動系數(shù)S≈O.67。對于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動系數(shù)S=1/（4（RLC/T-1）。（T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。）RC-π型濾波電路，實質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級RC濾波電路組成的。如圖1虛線框即為加的一級RC濾波電路。若用S‘表示C1兩端電壓的脈動系數(shù)，則輸出電壓兩端的脈動系數(shù)S=（1/ωC2R’）S‘。 由分析可知，在ω值一定的情況下，R愈大，C2愈大，則脈動系數(shù)愈小，也就是濾波效果就越好。而R值增大時，電阻上的直流壓降會增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗;若增大C2的電容量，又會增大電容器的體積和重量，實現(xiàn)起來也不現(xiàn)實。 為了解決這個矛盾，于是常常采用有源濾波電路，也被稱作電子濾波器。電路如圖2。它是由C1、R、C2組成的π型RC濾波電路與有源器件--晶體管T組成的射極輸出器連接而成的電路。由圖2可知，流過R的電流IR=IE（1+β）=IR（1+β）。流過電阻R的電流僅為負(fù)載電流的1/（1+β）。所以可以采用較大的R，與C2配合以獲得較好的濾波效果，以使C2兩端的電壓的脈動成分減小，輸出電壓和C2兩端的電壓基本相等，因此輸出電壓的脈動成分也得到了削減。 從RL負(fù)載電阻兩端看，基極回路的濾波元件R、C2折合到射極回路，相當(dāng)于R減小了（1+β）倍，而C2增大了（1+β）倍。這樣所需的電容C2只是一般RCπ型濾波器所需電容的1/β，比如晶體管的直流放大系數(shù)β=50，如果用一般RCπ濾波器所需電容容量為1000μF，如采用電子濾波器，那么電容只需要20μF就滿足要求了。采用此電路可以選擇較大的電阻和較小的電容而達(dá)到同樣的濾波效果，因此被廣泛地用于一些小型電子設(shè)備的電源之中。

AVX鉭電容和氧化鈮電容應(yīng)用指南

為了在設(shè)計中能正確使用鉭電容和氧化鈮電容，我們必須充分考慮目標(biāo)電路和設(shè)備的所有重要的電氣和物理條件。輸入?yún)?shù)通常需要提供電容值，這個值可以根據(jù)電源線濾波比、 大壓降等計算出來。正確選擇電容需要考慮的另一個重要參數(shù)是直流工作電壓。推薦電壓降額使用這個一般規(guī)則很重要，對所有鉭電容來說降低幅度為50%，氧化鈮電容是20%，這意味著鉭電容的工作電壓 為額定電壓Vr的一半，氧化鈮電容的工作電壓為其額定電壓的80%。遵守這個規(guī)則很重要，因為這樣做可以保護(hù)器件免受意外電流浪涌和過壓的傷害，而這種情況在汽車電路中很可能發(fā)生。然而，用于主輸出電路的鉭電容降額電壓與汽車電池線有很好的隔離，在過壓時具有保護(hù)作用，并具有緩慢加電模式(軟啟動電路)，比如低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出。在這種情況下，允許使用低至20%的降額幅度。工作溫度范圍告訴我們選擇電容時主要考慮 大溫度值，但也要認(rèn)識到，當(dāng)高溫超過85℃時我們必須使用額外的電壓溫度降額值。在實際溫度下電容允許的 大直流電壓被稱為類別電壓(額定電壓只是在室溫25℃情況時的其中一種類別電壓值)。 如果正常工作溫度超過85℃，那么工作降額與溫度降額應(yīng)結(jié)合起來考慮。例如，在可能出現(xiàn)浪涌和電壓尖峰的電路中 工作溫度達(dá)125℃的鉭電容：工作降額為50%，即電壓 為額定電壓Vr的50%，125℃時( 壞情況下)的溫度降額為33%，即電壓 大值是Vr的66%。兩者結(jié)合后為0.5×0.66=0.33，這意味著鉭電容可以在 大為額定電壓Vr的33%的電壓下使用(針對 差工作條件)。 要想避免電容出現(xiàn)上電或啟動電流過載，了解經(jīng)過電容的 大工作浪涌電流(單峰)很重要。這個電流可以根據(jù)電源內(nèi)部電壓以及與待測電容串連的所有器件的內(nèi)部電阻(包括有效串聯(lián)電阻ESR)計算出來。工作 大浪涌電流應(yīng)小于電容的 大允許浪涌電流Ipmax=(1.1×Vr)/(0.45+ESR)。在工作電流太高的情況下可以采取更大的降額幅度，因此選擇的額定電壓越高，電容的 大浪涌電流Ipmax也越大。 電容的 大紋波電流是流過電容的 大交流電流值，它有兩個主要的參數(shù)：有效值(rms,ACIrms,Ir)和頻率f。紋波電流受限于電容ESR上的電流產(chǎn)生的 大功耗Pd。電容體積越大，允許的功耗也越大，每種體積的功耗是常數(shù)。ESR越小，功耗就越小，允許的紋波電容也就越大。參見一般公式Pd=ESR×Ir×Ir。對有較高要求的紋波電流來說，低ESR、大體積、可能多陽極的結(jié)構(gòu)是 選擇。