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电容去耦原理透彻分析与设计参考

电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。这种方法对提高瞬态电流的响应速度，降低电源分配系统的阻抗都非常有效。对于电容退耦，很多资料中都有涉及，但是阐述的角度不同。有些是从局部电荷存储（即储能）的角度来说明，有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明，还有些资料的说明更为混乱，一会提储能，一会提阻抗，因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。其实，这两种提法，本质上是相同的，只不过看待问题的视角不同而已。当次级绕组相对初级（绕组）绕组以一定角度放置时，产生旋转电场。为了让大家有个清楚的认识，本文分别介绍一下这两种解释。从储能的角度来说明电容退耦原理。在制作电路板时，通常会在负载芯片周围放置很多电容，这些电容就起到电源退耦作用。

一、一般电容故障现象：电容开路、击穿、漏电、通电后击穿

故障原因

1、元器件开路

电容器开路后，没有电容器的作用。不同电路中的电容器出现开路故障后，电路的具体故障现象不同。如滤波电容开路后出现交流声，耦合电容开路后无声等。

2、元器件击穿

电容器击穿后，失去电容器的作用，电容器两根引脚之间为通路，电容器的隔直作用消失，电路的直流电路出现故障，从而影响交流工作状态。

3、元器件漏电

电容器漏电时，导致电容器两极板之间绝缘性能下降，两极板之间存在漏电阻，有直流电流通过电容器，电容器的隔直性能变差，电容器的容量下降。当耦合电容器漏电时，将造成电路噪声大。这是小电容器中故障发生率比较高的故障，而且故障检测困难。

4、通电后击穿

电容器加上工作电压后击穿，断电后它又表现为不击穿，万用表检测时它不表现击穿的特征，通电情况下测量电容两端的直流电压为零或者很低，电容性能变坏。

处理故障电容器应注意的安全事项

　　处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两则的隔离开关，并对电容器组经放电电阻放电后进行。电容器组经放电电阻(放电变压器或放电电压互感器)放电以后，由于部分残存电荷一时放不尽，仍应进行一次人工放电。放电时先将接地线接地端接好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无放电火花及放电声为止，然后将接地端固定好。③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等，因此有部分电荷可能未放尽，所以检修人员在接触故障电容器之前，还应戴上绝缘手套，先用短路线将故障电容器两极短接，然后方动手拆卸和更换。

就平板电视来说，为了能承受大电流，就需要进一步降低电容的ESR。其原因是，在数字 设备中，随着功能的增加，电路的电流有越来越大的趋势。

对于在液晶电视中进行MPEG编解1码工作的图像处理电路来说，2006年一块芯片中电源电路的电流约为3A。据调查，为了应对全H D (全高清)等要求而增大电路的规模以后，芯片中的电流将增加到8A~9A左右。  

如果ESR小，则在有大电流流动时，电容输出电压的下降量也小。伴随着电流增大而来的降低ESR的要求，有可能成为推进电容替换进程的主要原因。相对于铝电解电容将近1Ω的ESR来说，多层陶瓷电容的ESR很小，还不到10mΩ。此类事故多是由于系统内、外过电压，电容器内部严重故障所引起的。导电性高分子电容的ESR通常为几十mΩ，ESR比较小的则在10mΩ以下。铝电解电容也在开发ESR比较小的产品, 其ESR大约是一般产品的1/2~1/3。