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。