穿心電容是什么？

　　穿心電容外形如下圖所示。穿心電容是一種三端電容，但與普通的三端電容相比，由于它直接安裝在金屬面板上， 因此它的接地電感更小，幾乎沒有引線電感的影響，另外，它的輸入輸出端被金屬板隔離，消除了高頻耦合，這兩個特點決定了穿心電容具有接近理想電容的濾波效果。 穿心電容的介質為陶瓷介質，而陶瓷電容的容量會隨環境溫度變化而變化，這種容量變化會影響濾波器的濾波截止率。陶瓷電容的容量溫度變化率是由陶瓷介質本身決定的。因此，選擇適當的陶瓷介質非常重要。濾波器所用的電容一般為陶瓷電容。由于其物理結構，這種陶瓷電容又稱為穿心電容。

　　穿心電容自電感較普通電容小得多，故而自諧振頻率很高。同時，穿心式設計，也有效地防止了高頻信號從輸入端直接耦合到輸出端。這種低通高阻的組合，在 1GHz 頻率范圍內，提供了極好的抑制效果。

　　電容充放電電路的設計：

　　圖（a）所示電路中，VF1是一次側主MOSFET，來自PWM集成控制器的脈沖使其通／斷工作。為使VF2的通／斷時間與VF1相反，增設雙向延時電路S1。現假設VF1為截止狀態，VF2為導通狀態，吸收電容Cr充電到VF1的漏極－源極間電壓，由此，也吸收加在VF1上的浪涌電壓。在由延時電路確定的延時時間后VF2截止，但這時，Cr兩端電壓等于加在VF1上的電壓，因此，為零電壓和零電流開關器件斷開方式。

　　VF1截止后，二次側二極管VD2的電流降為零，變壓器無勵磁能量。此時一次主繞組N1感應的回掃電壓變為零，以高于C1上電壓進行充電的吸收電容C1對一次主繞組N1反向放電，這樣，放電電流經VF2的寄生二極管（虛線所示）流通。Cr放電開始時，VF2必須截止。由于Cr放電，電容Cr與一次主繞組的電感Lp產生諧振。

　　（a）原理電路；（b）實用電路

　　圖 控制吸收電容充放電的電路圖

　　若VF2為導通狀態，諧振繼續衰減振蕩，但VF2截止狀態時，電容Cr兩端電壓為零時振蕩停止。若Cr停止諧振，則以VF1和VF2的輸入較小容量電容繼續產生較短周期的諧振。VF1再度導通時，軔小電容放電電流流經VF1本身而消耗掉。VF1導通時，其小容量電容充電的電壓隨導通時間而改變，但Cr兩端電壓降到最低電壓，因此，可以減小Cr產生的損耗。也就是說，即使采用較大容量的電容Cr損耗也不會增大。

　　圖（a）所示為采用VF2寄生二極管使Cr放電形式的電路。一般的M0S－FET寄生二極管恢復特性不適宜高頻，因此，增設低耗二極管作為電容放電二極管，即圖（b）中的二極管VD1。為使放電電流全部流經二極管VD1，在VF2回路中增加了逆阻斷二極管VD2．逆阻斷二極管VD2的耐壓大于VD1的正向壓降即可，因此，選用肖特基二極管（SBD）。另外，雙向延時元件宜采用可飽和電抗器，延時元件和YF2的輸入電容共同決定延時時間，需要較長延時時間時，可在柵極增接電容。輸出電流一減小，VF1的導通時間就變短。這導通時間若短于延時時間，則VF1截止后，VF2導通，因此，VF1漏極－源極間電壓UDS的波形偏離正常波形，功耗也稍增大。為降低最小輸出電流，延時時間要非常短，這樣，就不能充分有效利用電容Cr。這里，作為大致目標，最小輸出電流設定為最大輸出電流的2％～3％。