开关电源整流滤波电容为什么要用高频低阻

开关电源输出电流成分中120Hz或100Hz成分“微乎其微”，而开关频率及开关频率以上的电流成分则是绝大多数成分，那么输出端电解电容器在高频下呈现什么特性呢？

以100uF的电解电容器为例，在频率为500kHz时的容抗为XC=1/(3.14*2*500kHz*100uF)=3.18mΩ,而这时10nH的电感的感抗为31.4 mΩ，而对于100uF的低ESR电解电容器的等效串联电阻约为2 Ω。在这个频率下电解电容器将主要表现为ESR特性，即电阻特性。在实际上容抗不再起作用，这样滤波电路的实际等效电路就变为下图所示。当负载为5 Ω时，滤波电解器的ESR将分流掉5/7的纹波电流。假设变压器二次侧的电流峰值为3.3A，则负载将分到的纹波电流接近1A（2/7*3.3A=0.94A），5 Ω负载上将产生5V以上的峰值纹波电压。如果滤波电容器是理想电容器，即ESR=0,则在负载上仅分得0.03/(5+0.03)=0.06%的纹波电流（2.1mA）,仅产生10.5mV的峰值纹波电压。

  因此，可以看到，一