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電容器
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開(kāi)關(guān)電源怎樣選用濾波電容

文章出處:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-03-16 16:15:00
 
  濾波電容在開(kāi)關(guān)電源中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個(gè)工程技術(shù)人員十分關(guān)心的問(wèn)題。
 
  50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動(dòng)電壓頻率僅為100赫茲,充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí)。為獲得更小的脈動(dòng)系數(shù),所需的電容量高達(dá)數(shù)十萬(wàn)微法,因此普通低頻鋁電解電容器的目標(biāo)是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。而開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)萬(wàn)赫茲,甚至是數(shù)十兆赫茲。這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo),衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性。要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。
 
  許多電子設(shè)計(jì)者都知道濾波電容在電源中起的作用,但在開(kāi)關(guān)電源輸出端用的濾波電容上,與工頻電路中選用的濾波電容并不一樣,其上的脈動(dòng)電壓頻率僅有100赫茲,充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí),為獲得較小的脈動(dòng)系數(shù),需要的電容量高達(dá)數(shù)十萬(wàn)微法,因而一般低頻用普通鋁電解電容器制造,目標(biāo)是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。
 
 
  在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器,其上鋸齒波電壓的頻率高達(dá)數(shù)十千赫,甚至數(shù)十兆赫,它的要求和低頻應(yīng)用時(shí)不同,電容量并不是主要指標(biāo),衡量它好壞的則是它的阻抗一頻率特性,要求它在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻段內(nèi)要有低的等的阻抗,同時(shí),對(duì)于電源內(nèi)部,由于半導(dǎo)體器件開(kāi)始工作所產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10千赫左右,其阻抗便開(kāi)始呈現(xiàn)感性,無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源使用要求。
 
 
  普通的低頻電解電容器在萬(wàn)赫茲左右便開(kāi)始呈現(xiàn)感性,無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源的使用要求。而開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。電流從四端電容的一個(gè)正端流入,經(jīng)過(guò)電容內(nèi)部,再?gòu)牧硪粋€(gè)正端流向負(fù)載;從負(fù)載返回的電流也從電容的一個(gè)負(fù)端流入,再?gòu)牧硪粋€(gè)負(fù)端流向電源負(fù)端。
 
  開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源專(zhuān)用的高頻鋁電解電容器,它有四端個(gè)子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。穩(wěn)壓電源的電流從四端電容的一個(gè)正端流入,經(jīng)過(guò)電容內(nèi)部,再?gòu)牧硪粋€(gè)正端流向負(fù)載;從負(fù)載返回的電流也從電容的一個(gè)負(fù)端流入,再?gòu)牧硪粋€(gè)負(fù)端流向電源負(fù)端。因?yàn)樗亩穗娙菥哂辛己玫母哳l特性,它為減小輸出電壓的脈動(dòng)分量以及抑制開(kāi)關(guān)尖峰噪聲提供了極為有利的手段。
 
  開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源具有多功能綜合保護(hù):穩(wěn)壓器除了最基本的穩(wěn)定電壓功能以外,還應(yīng)具有過(guò)壓保護(hù)(超過(guò)輸出電壓的+10%)、欠壓保護(hù)(低于輸出電壓的-10%)、缺相保護(hù)、短路過(guò)載保護(hù)最基本的保護(hù)功能。尖脈沖抑制(可選):電網(wǎng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)幅值很高,脈寬很窄的尖脈沖,它會(huì)擊穿耐壓較低的電子元件。穩(wěn)壓電源的抗浪涌組件能夠?qū)@樣的尖脈沖起到很好的抑制作用。
 
  高頻鋁電解電容器還有多芯的形式,它將鋁箔分成較短的若干小段,用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的電阻成份,同時(shí),采用低電阻率的材料并用螺桿作為引出端子,以增強(qiáng)電容器承受大電流的能力。
 
  疊片電容也稱(chēng)為無(wú)感電容,一般電解電容器的芯子都卷成圓柱形,等效串聯(lián)電感較大;疊片電容的結(jié)構(gòu)和書(shū)本相仿,因流過(guò)電流產(chǎn)生的磁通方向相反而被抵消,因而降低了電感的數(shù)值,具有更為優(yōu)良的高頻特性,這種電容一般做成方形,便于固定,還可以適當(dāng)減小占機(jī)體積。
 
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