电源电路设计中滤波电容的选择

交流电经过整流后，只可以得到脉动的直流电，并不是平滑的直流电。利用电容充放电的特性，可以把脉动的直流电滤波为相对较为平滑的直流电。

在电源电路的设计中，我们需要用到滤波电容。选择合适的滤波电容才可以设计出纹波更小的电源。电源有线性电源和开关电源，不同种类的电源需要选择不同的滤波电容。

线性电源的滤波电容

线性电源通过工频变压器降压为低压交流电，再经过整流、滤波、稳压得到需要的直流电。由于线性电源的工作频率较低，只有50Hz或者60Hz。电源本身的纹波相对较少，滤波电容的作用主要的用于稳定电源的电压，所以，对滤波电容的要求不高，理论上滤波电容容值越大，就可以得到越为平滑的直流电。当输出的电流瞬间变大时，滤波电容还可以及时补充能量，避免电压被瞬间拉低。所以在线性电源中，我们可以考虑用较大容值的电容。

开关电源的滤波电容

开关电源与线性电容是完全不同的设计方案，开关电源需要先把输入的交流电整流、滤波为高压的直流电，再通过开关电源控制芯片把高压直流电转换为高频、高压的脉动直流电，高频变压器利用电磁感应原理，在次级得到低压的脉动直流电，再经过整流滤波得到需要的低压直流电。

在开关电源电路在有两个滤波位置，高压端的滤波和低压端的滤波。

在高压端的位置，电源的工作频率还是交流电的频率，只有50Hz或者60Hz，这个位置需要选择高压的滤波电容。

在低压端的滤波位置就不一样的，因为经过了高频的开关变换，工作频率一般都是几十KHz，纹波和噪声相对较多，这时候我们需要考虑电容的阻抗和频率特性，滤波电容容量并不是越大越好。因为电源的频率提高后，电容值会急剧下降，所以选择滤波电容的时候我们需要考虑电容的ESR（等效串联阻抗）。需要尽量使用ESR值小的滤波电容。电容需要在工作频率内有较低的等效阻抗才会有良好的滤波效果。

选择电容时需要考虑开关电源的工作频率，输出电压，输出电流，电容容值大小可以参考前辈们的计算公式：C》0.289/{f×（U/I）× ACv}，ACv是纹波系数，单位是%。