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寄生电容器知识详解

电源纹波和瞬态规格会决定所需电容器的大小，同时也会限制电容器的寄生组成设置。图1显示一个电容器的基本寄生组成，其由等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）组成，并且以曲线图呈现出三种电容器（陶瓷电容器、铝质电解电容器和铝聚合物电容器）的阻抗与频率之间的关系。测量电容器时对电阻档的选择，电阻档（Ω）被测电容器范围（uF）充电时间（S20M0。表1显示了用于生成这些曲线的各个值。这些值为低压（1V~2.5V）、中等强度电流（5A）同步降1压电源的典型值。

寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的改变不同

显示运作在500kHz下的连续同步调节器模拟的电源输出电容器波形。它使用图1所示三种电容器的主要阻抗：陶瓷电容；铝ESR;铝聚合物ESL.

红色线条为铝电解电容器，其由ESR主导。因此，纹波电压与电感纹波电流直接相关。大功率开关电源的开关频率受主开关（一般采用IGBT）的开关速度限制而一般在20~40kHz。蓝色线条代表陶瓷电容器的纹波电压，其拥有小ESL和ESR.这种情况的纹波电压为输出电感纹波电流的组成部分。由于纹波电流为线性，因此这导致一系列时间平方部分，并且外形看似正弦曲线。

绿色线条代表纹波电压，其电容器阻抗由其ESL主导，例如：铝聚合物电容器等。在这种情况下，输出滤波器电感和ESL形成一个分压器。这些波形的相对相位与我们预计的一样。ESL主导时，纹波电压引导输出滤波器电感电流。（3）噪声抑制，尖峰脉冲和缓冲器当感应电路打开时，通过电感的电流会迅速塌陷，在开关或继电器的开路上产生大的电压。ESR主导时，纹波与电流同相，而电容主导时，其延迟。现实情况下，输出纹波电压并非仅包含来自这些元件中之一的电压。相反，它是所有三个元件电压之和。因此，在纹波电压波形中都能看到其某些部分。

纹波电流额定值的温度特性

由上面纹波电流额定值的定义中可以看出，决定纹波电流额定值的因素中，ESR和△Tmax都是与温度有关的量。这样的规定是由于厂家出于增加电容器使用可靠性的考虑。这样，纹波电流额定值会因温度的升高减小。但是，这也不是说就一定不能超出其额定值工作，在某些对纹波电流承受能力要求很高的场合，还可以通过合理的方法提高电解电容器的纹波电流能力，这就意味着***1大的开发单个元件的能力，降低成本。如果考虑ESR随温度上升而减小的特点，受ESR的影响温度的升高会使纹波电流额定值有所增加，这在一定程度上弥补了受1大允许温升影响而减小的纹波电流额定值，即在一定程度上弥补了电容器对纹波电流的承受能力的损失。但是总的来说，一般纹波电流额定值会随着温度的升高而减小。大多数厂商的数据手册给出了纹波电流倍乘系数来换算其他温度下纹波电流额定值。如某电容器的400C型和300型电容器的数据手册中给出了85℃、120Hz时的纹波电流额定值，其他温度下的额定值与85℃时额定值的倍.