请教DCDC 电源模块输出先放大电容还是小电容

只看该作者 · 2019-3-4 19:41

DCDC电源模块的输出想放置1大1小两个电容。大电容用来虑低频干扰，小电容迎来虑高频干扰，那么是先放置大电容还是先放置小电容呢？
1. 由于电容的ESR和ESL，大电容和小电容对不同频率的干扰信号的阻抗不同，
小电容的对于高频干扰信号的阻抗更小。
2. 电容相当于蓄水池，那么小电容相当于小蓄水池，那么低频的信号会不会向小蓄水（小电容）池里面加水。
如果低频的信号能往小蓄水池（小电容）加水，那么会不会影响小蓄水池对高频信号的蓄水能力。

只看该作者 · 2019-3-4 23:52

蓄水池的原理难于理解。你可以想象成模块输出为直流信号，低频信号，高频信号叠加在一起，同时加载在线路。电容越小，高频阻抗越小，阻抗小就短路了，流不去下一级，所以不会有影响。大电容分析思路一样

只看该作者 · 2019-3-5 00:01

这只是打电容寄生电感也大，所以高频阻抗是感性，等效阻抗大，滤不了。蓄水池比喻，应该是针对储能电容，对于滤波电容，我觉得用两根进出循环水管比喻更容易理解，电容相当于两条水管中间的一个开关

只看该作者 · 2019-3-5 13:42

Power0088 发表于 2019-3-4 23:52
蓄水池的原理难于理解。你可以想象成模块输出为直流信号，低频信号，高频信号叠加在一起，同时加载在线路。 ...

那么先放大电容还是先放小电容应该怎么理解呢。对于水管的进出也是能理解。

1万 · 2019-3-5 17:52

其实。。。。。没什么差别。。。

只看该作者 · 2019-3-5 22:21

一个容值固定的电容，只能滤除自己谐振点附近的感染频率。比如1F的大电容，如果频率足够低，他也滤除不了，形象地理解就是你把它和一个电阻并联，你加一个周期是1分钟的正弦波，如果不考虑漏电流，电阻端得到的波形和没加电容，是同一个波形。

只看该作者 · 2019-3-6 09:21

Power0088 发表于 2019-3-5 22:21
一个容值固定的电容，只能滤除自己谐振点附近的感染频率。比如1F的大电容，如果频率足够低，他也滤除不了， ...

感谢，您这种解释方法我觉得很形象很好理解。

只看该作者 · 2019-3-6 09:29

戈卫东发表于 2019-3-5 17:52
其实。。。。。没什么差别。。。

嗯，一般来说问题都不大。但是把问题放大了要纠结这个点了，总要以理服人。
@Power0088的解释实际上是回到了电容模型的复阻抗公式上，
只不过他的解释让我突然特别能接受。

1万 · 2019-3-6 09:31

Sowhat2008 发表于 2019-3-6 09:29
嗯，一般来说问题都不大。但是把问题放大了要纠结这个点了，总要以理服人。
@Power0088的解释实际上是回 ...

但是他搞反了。。。谐振点要避开的。。。

1万 · 2019-3-6 19:54

电容并联使用基本策略：
一，储能类：大容量近动点，比如开关电源的输入先小后大，输出先大后小；主要考虑因素纹波电流
二，滤波类：小容量近动点，比如IC的VCC电容，先大后小；主要考虑因素阻抗特性

只看该作者 · 2019-3-7 11:02

不亦心发表于 2019-3-6 19:54
电容并联使用基本策略：
一，储能类：大容量近动点，比如开关电源的输入先小后大，输出先大后小；主要考虑 ...

非常感谢。
这个电容使用基本策略能不能详细一点。
或者您推荐一下看看什么**或者什么书，能更好理解您说的那两条。

只看该作者 · 2019-3-7 11:29

戈卫东发表于 2019-3-6 09:31
但是他搞反了。。。谐振点要避开的。。。

谢谢老师提醒，在二姨网，你说的没一句我都仔细想了，确实受益匪浅。您说的我说反了，应该是说电阻应该和电容串联，测量电容两端波形吧。我仔细想了一下，电容如果不接串联电阻，就应该是按正弦波等效内阻，如果正弦波内阻和线路等效电阻和电容ESR都无穷小(都忽略），那谐振频率将会无穷高，可得出大电容也不能滤除低频。

只看该作者 · 2019-3-7 16:13

我的理解是滤波电容要考虑电容的去耦半径，而小电容去耦半径比大电容小就需要更靠近输出端

1万 · 2019-3-7 16:18

不是应该小电容更靠近芯片嘛？
就是说波动不论从哪里过来，都要先经过小电容然后再到大电容；

1万 · 2019-3-7 23:13

Sowhat2008 发表于 2019-3-7 11:02
非常感谢。
这个电容使用基本策略能不能详细一点。
或者您推荐一下看看什么**或者什么书，能更好理解您 ...

最好最权威的资料是电容厂家的设计指南！！！！！
1，电容简单的等效模型是C+ESL+ESR
2，通常电解电容容量越大，ESR越小，ESL越大，承受纹波电流越大
3，电流流经阻抗最小路径
4，大电流，PCB走线电阻不能忽略；高频纹波电流PCB走线电感不能忽略
5，解EMC辐射的时候，高频路径面积要最小
滤波电容为什么多颗大小容量并联，为什么IC的VCC滤波电容要先大后小，小的靠近IC电源脚，
看电容的阻抗特性，过长的PCB布线电感在高频下会使小电容的滤波能力大打折扣，甚至丧失滤波能力；
同时，不贴近IC脚，高频环路面积也大，带来更严重的辐射问题，参看下图1，图2，图3。

储能电容为什么大电容靠近动点，开关电源的输入电容先小后大，输出电容先大后小，
储能电容回路往往伴随较大的电流，如果有高频开关，还有高频大的纹波电流（纹波电流是电容寿命的关键因素），
纹波电流会形成纹波电压，会在电容的ESR上产生大量的热，大电流情况，PCB布线电阻也不能忽略，
多颗电容并联，靠近开关节点的电容会流过更大的纹波电流，如果小电容靠近开关节点，纹波电流超出额定值，很容易挂掉，然后大电容纹波电流增加，温升加剧，恶性循环输出电容寿命严重缩短，
开关电源中，大的dv/dt，di/dt，EMI问题严重的多，大电容靠近开关节点，让开关节点的母线电压更稳，减小高频回路也有利于解EMC辐射问题（注意开关电源的开关频率，噪声频率，往往还会就近并小容量瓷片电容），参看下图4，图5.

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