多个小电容并联取代大电解电容作用详解-KIA MOS管

多个小电容并联取代大电解电容的作用

这种用法常见于开关电源部分，作用是高频滤波。多个电容并联主要是为了降低电容的等效阻抗，因为并联。用小容量的陶瓷电容代替了电解电容，增加了寿命。电解电容的寿命只有几千小时，而陶瓷电容的寿命有几十万小时。

防止趋附效应的原理是增加导线的表面积。多个电容只能降低线路可靠性，而不可能增加大电容的高频性能很差。通常电容越大，其谐振频率越低。

一旦超过谐振频率，电容将表现成一个电感，完全起不到滤波的作用，如果用N个小电容并联，由于每个小电容的谐振频率都很高，就没有这样的问题了，同样容量的电容，并联越多的小电容越好， 耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数，对于ESR自然是越低越好。

ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候，容量越大，ESR越低。在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB空间的限制，这样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论上是如此，但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不一定突出。

纹波电压，输出电容ESR

开关电源的输出纹波电压分两部分组成，其一是由电容充放电产生的容性纹波电压，其二为电容ESR产生的阻性纹波电压。 

为了得到较小的由ESR产生的阻性纹波电压，听说可用多个电容并联起来，不知道若干个电容并联起来总的ESR具体如何变化，变小了可以理解，但是变成什么值了呢？ 

比如，一个470uF的电解电容的ESR为0.1欧，那两个电解并联起来ESR是不是就是0.05欧了，疑问：不知道用低ESR的陶瓷电容跟电解电容并联起来，有没有同样的效果呢？

比如输出，经过计算，纹波要求电容ESR低于0.01欧，那照前面的想法，可能需要好几个的电解电容才能达到要求，如果选择使用一个电解电容，然后给它并联若干个陶瓷电容103或者104，有没有效果？

答：如果要求esr很低，一般是选择大容量的MLCC（MULTILAYER CERAMIC CHIP CAPACITOR），不必用N个104并联。

1.多只并联，确实可以降低ESR  具体计算方法，跟电阻并联的。

2.可以选择低ESR的电解，不过价格比较贵。

3.也可以选择薄膜电容代替。

不同类型的电容并联。等效的ESR和电容值都是跟频率相关的。不是简单的ESR/n，C×n的。通常小ESR小容量的和大ESR，大容量的电容并联。ESR和电容都介于二者之间。电解电容并低ESR的瓷片，对减小纹波是有效果的。

滤波电路几个电容并联和一个大电容（容量相等）有什么不同吗？

答：两者电容容量是相等的。但是现实中电容是有等效串联电感和等效串联电阻寄生参数，一个大电容的ESL和ESR是要比小容量的电容大的，而在同容量下ESL和ESR的数值越小电容的滤波能力就越强，所以多个电容并联和一个容量相等的大电容的主要区别是，多个电容并联的ESL和ESR要比一个容量相等大电容要低很多，滤波能力更强。

不妨先认为小容量的电容（假设100u）的ESL和ESR跟大电容（200u）的ESL和ESR相等，然后两个小电容并联后其等效电容等于200u，但是其ESL和ESR因为并联而减半，所以两个小电容并联的滤波能力更强。假如是此时四个并联，那么ESL和ESR就是大电容的四分之一。

简谈电容使用的误区

1.电容容量越大越好?

很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大，为IC提供的电流补偿的能力越强。且不说电容容量的增大带来的体积变大，增加成本的同时还影响空气流动和散热。

关键在于电容上存在寄生电感，电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点，电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小，补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时，放电回路的阻抗开始增加，电容提供电流能力便开始下降。

电容的容值越大，谐振频率越低，电容能有效补偿电流的频 率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说，电容越大越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。

2.同样容量的电容，并联越多的小电容越好?

耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数，对于ESR自然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候，容量越大，ESR越低。

在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB空间的限制，这样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论上是如此，但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不一定突出。

3.ESR越低，效果越好?

相对容量的要求，对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。

但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。

4.好电容代表着高品质?

“唯电容论”曾经盛极一时，一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖点。在板卡设计中，电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电做出比一些厂商采用四相供电更稳定的产品一样，一味的采用高价电容，不一定能做出好产品。衡量一个产品，一定要全方位多角度的去考虑，切不可把电容的作用有意无意的夸大。

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