陶瓷电容器适用于高频滤波，铝电解电容器适合低频大纹波滤波，钽电解电容器则在中频段表现良好。
滤波电容的选择是电路设计中至关重要的一环，它直接影响到电源系统的稳定性和噪声抑制效果，不同类型的电容器具有不同的特性，适用于不同频率范围的滤波需求，本文将从多个方面详细介绍如何选择合适的滤波电容。
明确滤波需求
需要理解电路对电源质量的需求，包括纹波和噪声抑制要求、电源电压的稳定性、负载变化时的瞬态响应速度等，在开关电源输出端通常需要较大容量的电解电容进行低频纹波滤波，而在高频数字电路中则可能需要陶瓷电容来滤除高频噪声。
确定滤波类型
根据滤波目标，滤波电容可大致分为以下几种类型：
1、输入滤波：用于抑制电网波动和电源模块产生的干扰。
2、输出滤波：减小电源内部开关动作导致的输出纹波和噪声。
3、局部滤波：针对特定电子元件或模块进行供电优化，减少相互间的电磁干扰（EMI）。
电容类型选择
不同类型的电容器具有不同的特性，适合不同频率范围的滤波需求：
1、铝电解电容：容量大、价格低廉，但ESR（等效串联电阻）相对较高，适用于低频大纹波的滤波，如直流电源输出端。
2、钽电解电容：体积小、耐压高，ESR较低，适合中频段滤波，常用于精密仪器仪表和通信设备。
3、陶瓷电容：容量较小，但高频特性优秀，ESR极低，适合高频去耦和噪声滤波，是数字电路中的常见选择。
4、薄膜电容（聚酯、聚丙烯等）：具有较高的自谐振频率，适合高频应用，且稳定性好。
电容值的选择
电容值的选择取决于具体的应用场景和电路需求，大电容用于稳定输出，小电容用于滤除高频干扰，可靠的做法是将一大一小两个电容并联，一般要求相差两个数量级以上，以获得更大的滤波频段。
对于低频滤波，常用的电容值为数百至数千微法（μF），以提高电容量为主，而对于高频滤波，则需要选择在工作频率内具有较低等效阻抗的电容，衡量标准是“阻抗频率”特性。
具体案例分析
以AC2209V再经过全桥整流后为例，需加的滤波电容应满足以下条件：耐压大于15V，容量大于2000μF；再经78LM05后需加的电容应满足：耐压大于9V，容量大于220μF。
对于PCB制版中的电容选择，印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时，操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC吸收电路来吸收放电电流，一般R取12kΩ，C取2.24.7μF。
选择合适的滤波电容需要考虑电路的具体需求、滤波类型、电容类型以及电容值等多个因素，通过合理搭配不同类型的电容器，可以有效地提高电源系统的稳定性和噪声抑制效果，在实际设计过程中，建议根据具体应用场景进行调试和优化，以达到最佳的滤波效果。
相关FAQs
Q1: 为什么滤波电容要并联一大一小两个电容？
A1: 滤波电容并联一大一小两个电容是为了同时滤除低频和高频干扰，大电容负责稳定输出，滤除低频纹波；小电容则用于滤除高频干扰，使输出电压更加纯净。
Q2: 如何选择滤波电容的耐压值？
A2: 选择滤波电容的耐压值时，需要确保电容的额定电压高于电路中的最高工作电压，并留有一定的余量以防止过压损坏，在AC2209V再经过全桥整流后的电路中，滤波电容的耐压值应大于15V。
Q3: 为什么高频滤波电容要选择低ESR的电容？
A3: 高频滤波电容选择低ESR的电容是因为低ESR可以减少电容在高频下的能量损耗，提高滤波效果，在高频电路中，ESR较低的电容能够提供更好的性能。
