5v穩壓電源濾波電容為什麼選擇2200uf,怎麼換算的?

Dawn-遠


穩壓電源用的濾波電容是用來濾除混雜在直流電源中的紋波成分的,5V穩壓電源選用多大的濾波電容,這要看負載電流的大小而定,若負載電流在1~2A,選用2200μF的濾波電容是正常的。下面我們以7805構成的5V穩壓電源為例,來介紹一下5V穩壓電源中濾波電容的選取(這個同樣適用於其它的5V穩壓IC)。




上圖是採用LM7805組成的5V穩壓電源,其最大輸出電流為1.5A。該5V電源的輸入電壓由電源變壓器降壓、整流橋B2整流及電容C14濾波產生。該電路中,C14選用多大的容量,要根據負載電流來選取。若7805的負載電流較小,在百十mA左右,該電容選用470μF或680μF即可;若其負載電流在數百mA,一般選用1000μF左右的濾波電容,負載電流在1~2A(7805輸出電流達不到2A),一般要求選用2200μF或3300μF的濾波電容。

上述濾波電容C14容量的選取沒有什麼精確的計算方法,一般都是根據負載電流的大小及經驗選取的。因為數百μF以上的電解電容,容量就那屈指可數的幾種,就算用公式計算,算出來的電容容量市場上買不到,最後還是得選用那幾個常用容量的電解電容。


由於7805輸出的5V電壓已經過穩壓IC的穩壓,混雜於其中的交流紋波成分很小,故7805輸出端所接的濾波電容C13沒必要再選用容量很大的濾波電容了,一般選用幾十μF到一二百μF的濾波電容即可。


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濾波電容主要作用是消除噪聲和紋波以及穩定輸出電壓

5V穩壓電源有兩種,一種是工作頻率較低的線性穩壓電源,另一種是工作頻率較高的開關電源。不同的電源需要選擇不一樣的濾波電容。

5V線性穩壓電源

在工作頻率比較低的線性穩壓電源中,噪聲和紋波的相對較少的,濾波電容的作用主要穩定輸出電壓,濾波電容容量越大,效果會越好,當瞬間輸出大電流時,濾波電容可以及時補充能量,避免電壓被瞬間拉低。2200uf的電容也算是容量較大的電容了。如果輸出電流較大的話,可以考慮加大濾波電容的容值。

5V開關電源

開關電源的工作頻率較高,一般都有幾十KHz,噪聲和紋波相對較多,需要考慮電容阻抗和頻率特性,濾波電容容量並不是越大越好。因為電源的頻率提高後,電容值會急劇下降,所以選擇濾波電容的時候我們需要考慮ESR(等效串聯阻抗)。儘量使用ESR值小的濾波電容。電容需要在工作頻率內有較低的等效阻抗才會有良好的濾波效果

選擇電容時需要考慮開關電源的工作頻率,輸出電壓,輸出電流,電容容值大小可以參考前輩們的計算公式:C>0.289/{f×(U/I)× ACv},ACv是紋波係數,單位是%。

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