如何通過技巧快速進行選型？電源設計淺談

電容是開關(guān)電源中的再普通不過的器件，它可以用來降低紋波噪聲，可以用來提高電源的穩(wěn)定性以及瞬態(tài)響應性，然而，電容的種類繁多，如何通過技巧快速進行選型，而產(chǎn)品可靠性又高，性能又穩(wěn)定呢?

1、電容種類的了解

對電容種類的大致了解，在選擇電容時有助于對電容種類的快速篩選。

電容種類較多，如圖1所示，按封裝分有貼片電容、插件電容，按介質(zhì)分有陶瓷電容，鉭電容，電解電容、云母電容、薄膜電容等，按結(jié)構(gòu)形勢分，有固定電容、半固定電容、可變電容。

圖1 常見的電容類型

電容種類的繁多，讓人容易患選擇綜合癥，但不用憂慮，在開關(guān)電源中，我們使用最多的就是陶瓷電容，電解電容和鉭電容，了解了電容的種類接下來是了解電容的一些性能參數(shù)。

2、電容關(guān)鍵參數(shù)的認識

了解電容的內(nèi)在關(guān)鍵參數(shù)，才能快速選型，可靠使用，所有的電容的關(guān)鍵參數(shù)都是一樣的，包括電容容值、電容的耐壓值、電容的ESR、電容容值精度、電容允許的工作溫度范圍。

3、開關(guān)電源中電容的選型要了解電容本身特性

在開關(guān)電源設計中，使用頻率最高的電容是陶瓷電容、電解電容、鉭電容，需要了解它們的特性差異才能快速的進行選擇。

陶瓷電容容值較小，高頻特性好，工作溫度范圍較廣，ESR較電解電容小，體積小，沒有極性;

電解電容容值可以做大，但工作溫度范圍較窄，ESR較大，有極性;

鉭電容ESR最小，容值可比陶瓷電容大一些，有極性，安規(guī)性能差，容易起火。

了解了以上三種電容的特性，在使用它們的時候就可以游刃有余。

4、開關(guān)電源中電容的選型還要了解使用環(huán)境

電容的使用環(huán)境還分電路內(nèi)部環(huán)境和電路外部環(huán)境，電路內(nèi)部環(huán)境包括頻率、電壓值、電流值、電容在電路中的主要作用等;根據(jù)電路頻率可以確定電容種類;根據(jù)電壓值可以確定選型電容的耐壓值;在電路中的主要作用可以用來參考選型電容的容值等;根據(jù)電路外部使用環(huán)境對電容進行選型，產(chǎn)品工作的環(huán)境溫度，安規(guī)要求等，都可以用來縮小電容選擇范圍。電容的選型不當，在應用中會出現(xiàn)爆漿、電解液干涸等現(xiàn)象，最終導致電源失效。

5、開關(guān)電源中部分電路電容選型舉例

(1)吸收電路的電容選型，如下圖2所示，在開關(guān)電源中，在MOS管或二極管上并聯(lián)電容吸收尖峰是很常見的電路，那么這顆電容該如何去選擇呢?首先，考慮電路環(huán)境，即電容上可能承受的最大電壓應力，可以確定電容的耐壓值選;其次，作為吸收電路，容值不能太大，太大會影響整機效率，故容值一般使用PF級別電容，電容的高頻特性要好，根據(jù)這些特點，選擇陶瓷電容是最理想的;然而陶瓷電容還分NPO，COG材質(zhì)，根據(jù)溫度特性還分X5R、X7R等，無需愁，只要了解了電路環(huán)境對使用電容的精度要求及溫度要求，這些都可迎刃而解，在這種吸收電路中，對電容精度要求不高，一般的COG材質(zhì)的電容可以滿足。

圖3 吸收電路電容應用

(2)啟動電路，以芯片3843為例，用RC啟動，如圖3所示，C值一般用到uF級別的電容，且溫度特性要好，要不然在溫度變化時，容值不夠，會啟動不良，在此可以選擇鉭電容和陶瓷電容;但是，鉭電容有一個問題就是不符合安規(guī)要求，如果要過安規(guī)認證，就只能選擇陶瓷電容。

圖4 啟動電路電容應用

(3)濾波電路電容選擇，已常見的濾波電路為例，見圖4，根據(jù)電路中電容兩端電壓確定耐壓值，如輸出電壓24V，就不能選擇15V或是25V耐壓值的電容，電路中最大電流可以用來確定容值，電流大需要得到更小紋波，就要選擇大容量的電容，濾波電路中，電容值可以用純陶瓷、純電解電容，或是電解電容混合陶瓷電容一起使用。

圖5 濾波電路電容應用

6、汽車級電源使用電容選型舉例

汽車級電源電容選型就涉及到使用環(huán)境對電容的篩選，汽車級電源工作環(huán)境溫度較一般的工業(yè)級電源要求高，工作溫度要求達到125℃，所以電容選型是要選擇溫度特性好、耐高溫、安規(guī)性能好的電容。