現(xiàn)代電源技術(shù)中電容器的正確選用

1、現(xiàn)代電源技術(shù)中電容器的正確選用    摘要：分析現(xiàn)代電源技術(shù)的發(fā)展對電容器特殊參數(shù)的要求，著重討論濾波電容器、吸收電容器，指出在使用時應(yīng)注意額定電壓與壽命試驗(yàn)的條件。Abstract: Analyzed the demands of capacitor specific parameters in modern PST,emphatically discussed specific parameters demands of filter capacitor and absorber capacitor.Pointed to take care of v

2、oltage rating and conditions of life test in use. 關(guān)鍵詞：電容器等效串聯(lián)電阻阻抗頻率特性dv/dtKeywords:Capacitor， Equivalent series resistance， Impedance frequency performance， dv/dt 電容器作為基本元件在電子線路中起著重要作用，在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，電容器主要用作旁路耦合、電源濾波、隔直以及小信號中的振蕩、延時等。以上電路對電容器參數(shù)的主要要求有：電容量；額定電壓；正切損耗；漏電流等，對其它參數(shù)沒有過多的要求。隨著電子線路，特別是電力電子電路的發(fā)展對不同應(yīng)用場

3、合的電容器提出了不同的特殊要求。1濾波電容器交流電（工頻或高頻）經(jīng)整流后需用電容器濾波使輸出電壓平滑，要求電容器容量大，一般多采用鋁電解電容器。鋁電解電容器應(yīng)用時主要問題是溫度與壽命關(guān)系，如廉價型環(huán)境溫度多為85，可在1000h內(nèi)保證各性能參數(shù)，特別是電容量，超過1000h，各項(xiàng)性能指標(biāo)將得不到保證，盡管在很多情況下還能用。如降低使用溫度可以延長壽命，基本遵循50法則。因此在很多要求高溫和高可靠性場合下，應(yīng)選用長壽命（如5000h以上，甚至105,5000h）電解電容器。一般體積小的電解電容器，其壽命相對較短。圖1高頻電解電容器的阻抗頻率特性圖2普通電解電容器的阻抗頻率特性用于DC/DC開關(guān)穩(wěn)

4、壓電源輸入濾波電容器，因開關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能，故濾波電容器中流過較大的高頻電流，當(dāng)電解電容器等效串聯(lián)電阻（ESR）較大時，將產(chǎn)生較大損耗，導(dǎo)致電解電容器發(fā)熱。而低ESR電解電容器則可明顯減小紋波（特別是高頻紋波）電流產(chǎn)生的發(fā)熱。用于開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出整流的電解電容器，要求其阻抗頻率特性在300kHz甚至500kHz時仍不呈現(xiàn)上升趨勢，見圖1。電解電容器ESR較低，能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓。而普通電解電容器在100kHz后就開始呈現(xiàn)上升趨勢(見圖2)，用于開關(guān)電源輸出整流濾波效果相對較差。筆者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，普通CDII型中4700F,16V電解電容器，用于開關(guān)

5、電源輸出濾波的紋波與尖峰并不比CD03HF型4700F,16V高頻電解電容器的            額定電壓/V    體長/cm            .625    .750.875    .9371.125  &

6、#160; 1.251.562    1.3751.562    1.750            1002004006001000    (dv/dt)max/V.s1            42006900 

7、0;  40004100    29003000    19002400    16002000    11001400            19500    10000    3900  

8、0; 67009200    26007400    22003000            60000    20000    12000            3400 

9、60;              37000    15000                     表1WPP型電容器脈沖容量低，同時普通電解電容器溫升相對較高。當(dāng)負(fù)載為突變情況時，用普通電解電容器的瞬態(tài)響應(yīng)遠(yuǎn)不如高頻電解電容器。由于鋁電解電容器在高頻段不能很好地發(fā)揮作用，應(yīng)輔之以高頻特性好