全面解析薄膜电容器的一般应用

由于薄膜电容器的优良特性而在电子线路中得到广泛的应用。根据不同的电子线路的不同要求，可以应用特性各异的薄膜电容器来满足要求。

电子线路对电容器的性能要求特别高，薄膜电容器中最常见的聚酯电容器似乎就不能用了。其实不然，在一般的应用中，只要电容器的性能可以满足要求，采用什么介质电容器均可，一般都是使用容易买到和价格低廉的电容器。在一般应用中对电容器的温度系数并没有很高的要求因此，电容器均可以采用最常见的聚酯薄膜电容器或陶瓷电容器。

旁路电容器

电容器最常见的应用就是用作旁路电容器。旁路电容器的作用时设法降低直流母线或电源的交流阻抗，以尽可能地减少由于直流母线或直流电源对电路产生的有害耦合。

电源旁路对电容器的基本要求是尽可能地将直流母线或直流电源中的有害交流信号“短路”旁路。那么是不是所有的电容器都具有所希望的旁路能力，需要对各种电容器作详尽的分析。

(1) 稳压电路对高频有害信号的抑制能力

如果电子线路的供电已经是由稳压电压，那么为什么还要有旁路电容器对稳定的直流电源进行旁路呢，这岂不是多此一举吗?

在理论上，经过稳压电源的稳压后不再需要旁路电容器，直流母线或直流电源上也就不存在有害的交流信号成分。

但是，对于实际的稳压器，无论是线性稳压器还是开关型稳压器均仅有输出的上拉能力，没有下拉能力;不仅如此，无论是线性稳压器还是开关型稳压器的频率响应能力都是有限的。

通常的情况下仅对1KHz以下的频率具有很强的抑制能力，而高于1KHz后，对输出的交流分量的抑制能力随频率的升高而下降。这就是说，在实际上稳压电源自身对高频纹波电压的抑制能力很弱，甚至无法满足电子线路性能的要求。

(2) 旁路电容器的ESR对旁路效果的影响

从上述分析可以看到，旁路电容器的任务主要是旁路频率相对比较高的交流纹波电流，因此，电容量不必像滤波电容器那样大。根据不同的需求，一般可以选0.1-10µF。

由于旁路电容器是旁路由于负载变化而产生的纹波电流，相当于电源的交流等效电路中旁路电容器与负载分享纹波电流。

(3)铝电解电容器的旁路能力

从元器件成本角度考虑，薄膜电容器的价格比较贵，至少相当于相同电容量的铝电解电容器的十倍以上，所以在一般的应用中，往往采用铝电解电容器作为旁路电容器。

在实际应用中，铝电解电容器的旁路效果比较差，其原因是铝电解电容器的ESR太大。还是以1UF为例，1UF的普通低压铝电解电容器的ESR一般为20Ώ左右，是相同电容量薄膜电容器的100倍。用20Ώ与负载旁路纹波电流，其效果将是可想而知的。

随着廉价的大电容量陶瓷电容器的问世，可以采用陶瓷电容器作为旁路电容器替代薄膜电容器。

不能否认的是，如果采用铝电解电容器可以满足旁路效果的话，选用铝电解电容器作为旁路电容器无疑时恰当的选择。

(4)对大电容滤除低频，小电容滤除高频概念的解释

如果需要旁路电容器在1KHz或更低频率时具有良好的旁路效果，由电容器容抗与频率的关系可以知道，0.1µF电容器的容抗在1KHz时为15.9Ώ，不会又很好的旁路效果。如果这时选择ESR在1-3Ώ之间的47-100µF的铝电解电容器，则可以比较好地解决问题。

如果仅仅以ESR在1-3Ώ之间的47-100ΏF的铝电解电容器作为旁路电容器，则由于铝电解电容器的寄生电感比较大，在高频段呈比较大的感抗而影响高频旁路效果。可以将ESR在2-3Ώ之间的47-100µF的铝电解电容器与0.1µF薄膜电容器并联使用。这就是通常所说的“大电容滤除低频，小电容滤除高频”的原因。

(5)作为整流器的缓冲电容器

在工频整流电路中，经常会由于整流二极管的反向恢复而产生不希望的电磁干扰，为了降低这个电磁干扰，可以在整流二极管两端并联缓冲电容器。对于电压、电流比较低的应用，可以选择0.01µF电容器就可以比较好地解决问题。