BOSHIDA電源模塊 開關電源中的基本元件 電容及其分類

電阻的應用相對要簡單點，因為任何一種類型電阻都可用于各種應用場合，但電容不同，它們有許多獨特的類型，并且每種類型都針對不同的應用進行了優化設計。另外，在選擇一個電阻時， 大部分設計過程只是選擇阻值(以及功率)，主要因為電阻的其他特性對電路的影響不大，所以不需要過多地考慮。另一方面，電容除了基本的電容值之外還具有許多特性，而這此特性在電路設計中，需要設計者認真分析對待，因為它們會關系到一些特定電路功能的實現。
在電源設計中，對于電容，實際應用中需要考慮到的特性包括:
電容值(電容的標稱值種類不多)
電壓等級(根據應用場合適當降額)
等效串聯電阻( ESR )
等效串聯電感( ESL)
峰值和RMS電流額定值
初始容差再加上(以及)老化效應
溫度限制
最大dV/dt等級
失效機理
當然，還有最為重要的成本
電容是能量存儲元件(和電感一樣)，所以它們的特性與其物理尺寸有一定的關聯性。盡管電容具有各種尺寸范圍，但在用于處理或管理能量時，它們往往體積較大，因此尺寸因素必須添加到重要特性列表中。圖3.3顯示了各種類型的電容器以及一些基本屬性。
為了進一步幫助選擇好電容，圖3.4顯示了幾種重要類型電容的簡單區別。
電容值和電壓額定值與電容器類型的比較也是很有意義的，如圖3.5 所示。

隨著開關電源設計趨向于工作在更高的開關頻率，電容器的寄生參數變得越來越重要，特別是其ESR和ESL。評估其影響的基本工具是利用非理想電容的等效電路，結合各寄生參數的矢量關系和用于分析這些分布參數對電路性能的影響所用的方程，如圖3.6所示。
另一種用來分析電容的ESR和ESL的特性的方法，是將幾種類型的電容的等效阻抗繪制為頻率的函數，如圖3.7所示。

從這些曲線可以看出，在低頻的時候，電容開始接近理想，只受電容值影響，隨著頻率的增加而導致阻抗的降低。然而，這個阻抗在ESR值處達到最小值，并隨著ESL阻抗在更高頻率處變得更重要而開始增加，即頻率越高，ESL起到的作用越明顯，阻抗呈感性。

審核編輯黃宇