电源滤波电容选型计算

【任务】交流电经变压器降压、桥堆整流后得到脉动直流（图1、图2），必须降低脉动成分（减小纹波系数）后，得到平滑的直流电压，才能送给后级IC。通常滤除脉动的方法是在输出端串联电感或并联电容。相较于电感滤波，电容滤波使用更加普遍。

【元件选型】电源滤波通常选用有极性的铝电解电容（在小功率场合，有时会采用钽电容），尽量采用贴片封装或短粗引脚的电容，以减小引线电感、电阻的影响。铝电解电容并非指电容外壳为铝材料，而是指这种电容的电介质为氧化铝（Al2O3）。以下是业界认为品质较高的电容品牌：红宝石（Rubycon）,尼吉康（Nichicon），三洋（Sanyo），松下（Panasonic），日本化工（Chemicon）。我国的电容产业发展蒸蒸日上，不远的将来有望超越欧美品牌。

【耐压值确定】电容的工作电压不允许超过其耐压值，否则会严重降低电容的滤波性能，缩短使用寿命，当工作电压超出耐压值太多时，电容很可能会“脱衣爆浆”。所以，选用的电容的耐压值相对于电容的工作电压必须留有裕量。电容的标准耐压值(单位：V)系列有：1.6，2.5，4，6.3，10，16，20，25，35，50，63，80，100，200，250，400，500，1000等。

设计选择电容时，电容耐压要达到线路电压的2倍以上，即Ub≥2UL。比如：5V电源的滤波电容耐压要选10V的，不是选6.3V的；24V电源的滤波电容耐压要选50V的，而不是选25V或35V的。

【容值计算】如果电源电压为Uo=35V，输出电流Io=0.5A，确定滤波电容C的容量。如图3、图4。

根据RC电路电容充放电的指数曲线可知，充放电时间常数RC须为图2工频（50Hz）半波时间的5倍以上时，充放电几乎接近于完成（95%以上的电荷），即RC≥5T/2，其中T=1/50=0.02秒。对图3电路而言，负载电阻RL相当于RC常数中的R，于是R=RL=Uo/Io。最终，计算滤波电容容量的公式为：C≥0.05Io/Uo。对图3的电熔而言，C≥0.05*0.5/35=700uF，选取标准的1000uF，耐压80V（工作电压的2倍以上）。最终的电容参数如下面的图5所示。