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如何判断大功率直流电源设计中旁路电容、去耦电容的区别和作用?

最近作业重心由软件逐渐向大功率直流电源硬件偏移,画pcb ,PCB 我是不感兴趣的只当温习玩玩,无聊画板之余研究一下原理图大功率直流电源硬件电路设计才真实承受画板作业的原因(由于大功率直流电源硬件到现在仍是我的“硬伤”).....
今日在看CAN总线材料时俄然看到can原理图TJA1050 CAN收发器 大功率直流电源管脚 外接大功率直流电源时节了一个电容到地,俄然想起昨日搭档顺子跟我说 布线时大功率直流电源要先衔接电容再接到芯片大功率直流电源管脚那时不知所云,但是今日又遇到所以便开端了我的“瞎琢磨”....

如何判断大功率直流电源设计中旁路电容、去耦电容的区别和作用?

我一连串的提问: 
这个电容到底有什么用呢?
为什么用的是0.1uf 巨细的电容,这个值有没有要求?
一查百度,发现他叫“旁路电容”,如果放在另外的方位它叫“去耦电容”,奇特呀!
下面我们来说是“旁路电容”和“去耦电容”:(有点抄百度的节奏) 
一.界说和差异
旁路(bypass)电容:是把输入信号中的高频成分作为滤除目标;
去耦(decoupling)电容:也称退耦电容,是把输出信号的搅扰作为滤除目标。
去耦电容和旁路电容都是起到抗搅扰的作用,电容所在的方位不同,称号就不一样了。

高频旁路电容一般比较小,依据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或许更大
如何判断大功率直流电源设计中旁路电容、去耦电容的区别和作用?

二.作用
去耦电容:
去耦电容主要有2个作用:
(1)去除高频信号搅扰;
(2)蓄能作用;(而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的)
高频器材在作业的时分,其电流是不接连的,并且频率很高,而器材VCC到总大功率直流电源有一段距离,即使距离不长,在频率很高的状况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器材在需求电流的时分,不能被及时供给。而去耦电容能够补偿此不足。这也是为什么很多电路板在高频器材VCC管脚处放置小电容的原因之一(在vcc引脚上通常并联一个去耦电容,这样交流分量就从这个电容接地。)
附加:
所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不相互影响各级静态作业点的元件 有源器材在开关时发生的高频开关噪声将沿着大功率直流电源线传达。去耦电容的主要功能就是提供一个部分的直流大功率直流电源给有源器材,以削减开关噪声在板上的传达和将噪声引导到地。 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才干完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时分,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的大功率直流电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会发生反弹),这种电流相对于正常状况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常作业。这就是耦合。 去耦电容就是起到一个电池的作用,满意驱动电路电流的改变,防止相互间的耦合搅扰。 

三.为什么用的是0.1uf 巨细的电容,这个值有没有要求?
有源器材在开关时发生的高频开关噪声将沿着大功率直流电源线传达。去耦电容的主要功能就是提供一个部分的直流大功率直流电源给有源器材,以削减开关噪声在板上的传达和将噪声引导到地。
去耦电容在集成电路大功率直流电源和地之间有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器材的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的散布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5nH的散布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,核算方法为
也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在2MHz以上,去除高频噪声的作用要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不必电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严厉,其电容值可按C=1/F来核算,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

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