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贴片电容的作用

1. 旁路

旁路电容是一种为局部器件提供能量的储能器件，它能够使稳压器的输出更加平滑，降低负载的需求。类似于小型可充电电池，旁路电容可以被充电并向器件放电。为了尽量减少阻抗，旁路电容应尽可能靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这样可以有效地防止输入值过大导致的地电位抬高和噪声。地电位是在通过大电流毛刺时地连接处的电压降。



2. 去耦

去耦，又称解耦。从电路角度来看，总可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容较大，驱动电路必须对电容进行充放电才能完成信号的跳变。在上升沿较陡峭时，电流较大，这会使驱动电路吸收大量电源电流。由于电路中的电感和电阻（特别是芯片管脚上的电感），这种电流变化实际上是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合"。



去耦电容就像一个小“电池"，用于满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。



结合旁路电容和去耦电容的概念更容易理解。旁路电容实际上也是去耦合的，但旁路电容主要针对高频噪声，即为高频开关噪声提供一条低阻抗的泄放路径。高频旁路电容一般较小，通常取0.1μF或0.01μF；而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF或更大，取决于电路中分布参数及驱动电流的变化大小。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦则是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这是它们的本质区别。



3. 滤波

理论上，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上，超过1μF的电容大多是电解电容，包含较大的电感成分，因此在高频下阻抗会增大。有时可以看到一个较大电容（如1000μF）并联一个小电容（如20pF）。在这种情况下，大电容通低频，小电容通高频。电容的作用是通高频阻低频。具体在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。形象地说，电容像一个“水塘"，不会因为几滴水的加入或蒸发而引起水量的显著变化。信号频率越高，衰减越大，电容可以缓冲电压的变化。滤波就是充电和放电的过程。



4. 储能

储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送到电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150000μF之间的铝电解电容器（如EPCOS公司的B43504或B43505）是较为常用的。根据不同的电源要求，这些电容器有时会采用串联、并联或组合的方式连接。对于功率超过10kW的电源，通常使用体积较大的罐形螺旋端子电容器。



通过上述解释，可以更清晰地理解旁路电容、去耦电容、滤波电容和储能电容的不同功能及其在电路中的应用。这些电容在不同场合下的选择和配置，对于保证电路的稳定运行至关重要。

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