在电力电子和电子仪表中,滤波的作用是抑制交流信号以保证直流电压的平滑。滤波器中,电容起着关键作用。其中,大的滤波电容和小的并联电容常常同时使用。下面将详细阐述大滤波电容为什么要并联小电容。
在实际的电容器中,存在等效串联电阻(ESR)。电容器的ESR限制了电容器的高频滤波效果,因此,在高频滤波管路中,需要与电容大小相同但ESR更低的小电容并联,以提高总电容器的高频响应,降低电压波动和电源谐波干扰。
大容量电解电容器通常处于高压和大电流下工作,容易风化和失真导致寿命短。如果只使用大容量电解电容器,就需要经常维修和更换,增加维护成本。但是,当小电容器并联时,它们分担了总电容器的电流和电压,延长了大电容器的使用寿命。
在电容器并联电路中,如果没有任何电感分布,大电容器和小电容器的并联等效于一个电容器的总容量。但是,由于线路上存在一些电感,这些电感会形成谐振回路,增加电路的固有频率,并且增强高频电压波动。通过并联一些小电容器来破坏电路谐振回路,就可以减小高频电压波动的影响。
大电容器的截止频率被限制在一定频率以下。当要求滤波响应到更高的频率,并通过电容器增强滤波器的高频响应时,通过并联多个小电容器可以大大增加滤波器的带宽。