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电源用电容器的挑选运用

2017-08-07 21:31分类:电子技术 阅读:

 

电容器是结束电源的宽计划电压和电流组合的最要害的无源元件之一。虽然每种电容器都能贮存电能,但关于特定的运用来说,电介质技能在电容器的挑选中起着首要的效果。
电容器在电源中最首要的运用是在存储能量、浪涌电压维护、EMI按捺和操控电路等方面。关于纷歧样的运用范畴,这些电介质技能互比照赛或互为抵偿的联络。

储能

储能型电容器经过整流器搜集电荷,并将存储的能量经过改换器引线传送至电源的输出端。电压额外值为40~450VDC、电容值在220~150 000ΜF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是较为常用的。依据纷歧样的电源恳求,器材有时会选用串联、并联或其组合的办法, 关于功率级逾越10KW的电源,一般选用体积较大的罐形螺旋端子电容器。


要挑选适合的电容值,需查看其额外直流电压、容许的电压波纹和充/放电周期。可是,在挑选用于该运用的电解电容器时,应当思考以下参数。


典型电源中的电容器波纹电流为各个频率上的波纹电流的组合。波纹电流的RMS(均方根)值抉择了电容器的温升。


多见的一个过错是经过把各个频率上的波纹电流的平方值相加来核算RMS电流负载。实习上,有必要思考到跟着波纹频率的添加,电容器的ESR降低。


准确的做法是依据波纹因子的频率图核算出高频(到100HZ)时的波纹电流。选用核算的电流平方值来断定波纹电流。这才是实在的电流负载。


因为环境温度抉择着负载条件下的电容器寿数,因而,那些声誉卓著的制作商们均精判界说了波纹电流负载、环境温度与概率寿数之间的联络。在实习工作条件下,运用波纹电流负载和环境温度来断定概率寿数,而将发布的概率寿数作为必定值。


浪涌电压维护


开关频率很高的现代功率半导体器材易受潜在的危害性电压尖峰脉冲的影响。跨接在功率半导体器材两头的浪涌电压维护电容器(如EPCOS B32620-J或B32651..56)经过吸收电压脉冲束缚了峰值电压,然后对半导体器材起到了维护效果,使得浪涌电压维护电容器变成功率元件库中的首要一员。


半导体器材的额外电压和电流值及其开关频率摆布着浪涌电压维护电容器的挑选。因为这些电容器接受着很陡的DV/DT值,因而,关于这种运用而言,薄膜电容器是恰当之选。


在额外电压值高达2000VDC的条件下,典型的电容额外值在470PF~47NF之间。关于大功率的半导体器材,如IGBT,电容值可高达2.2ΜF,电压在1200VDC的计划内。


不能仅依据电容值/电压值来挑选电容器。在挑选浪涌电压维护电容器时,还应思考所需的DV/DT值。


耗散因子抉择着电容器内部的功率耗散。因而,应挑选一个具有较低损耗因子的电容器作为更换。


EMI/RFI按捺


这些电容器联接在电源的输入端,以减轻由半导体所发作的电磁或无线电搅扰。因为直接与主输入线相连,这些电容器易遭遭到损坏性的过压和瞬态电压。因而,世界上各个区域都推出了纷歧样的安全规范,包含欧洲的EN132 400,美国的UL1414和1283以及加拿大的CSAC22.2 NO.0,1和8。


选用塑膜技能的X-级和Y-级电容器(如EPCOS B3292X/B81122)供给了最为便宜的按捺办法之一。按捺电容器的阻抗跟着频率的添加而减小,容许高频电流转过电容器。X电容器在线路之间对此电流供给“短路”,Y电容器则在线路与接地设备之间对此电流供给“短路”。


依据所能接受的浪涌电压的峰值,对X和Y电容器还有更细的分类。例如:一个电容值高达1ΜF的X2电容器的额外峰值浪涌电压为2.5KV,而电容值邻近的X1电容器,其额外峰值浪涌电压则为4KV。应依据负载断电时期的峰值电压来挑选适合的搅扰按捺电容器的等级。

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