电解电容的计算与选择
2021-05-07
 输入侧的电解电容计算


我们一般按照在最低输入电压下,最大输出的情况下,要求电解电容上的纹波电压低于多少个百分点来计算。当然,如果有保持时间的要求,那么需要按照保持时间的要求重新计算,二者之中,取大的值。


假如在最低输入电压下,电源的输入功率为Pin,最低输入交流电压有效值为Vinacmin,那么我们一般认为此时整流后的直流电压为Vinmin=1.2×Vinacmin,由于在交流两次充电周期间,对后面变换器的供电都是由电容储能来保证的,那么电压跌落是可以计算出来的:


C×ΔV=I×Δt,


ΔV是电压纹波,一般取Vinmin的10%~20%,I是电容对后面电路的放电电流=Pin/Vinmin


而Δt则是两次充电的时间间隔(就是一个工频周期内电容的放电时间),可以按照0.8×1/(2×fac)来考虑,说白了,就是交流整流后的半正弦周期中,80%的时间是靠电解电容储能来供应给后面的变换器的。

那么由此我们就可以计算出输入端的交流整流后滤波电解电容容量了。


输入侧的电解电容计算


输出侧的电解电容。输出端的电解电容工作在高频下,纹波电流对其影响很大,我们一般按照纹波电流的限制条件来计算输出侧的电解电容。


电解电容上的纹波电流有效值与次级整流二极管的电流有效值以及输出电流的关系为:

电解电容的生产厂家通常会给出电解电容在某个频率下,某个温度时的额定纹波电流IRCrms。但实际使用过程中,我们需要考虑温度效应与频率效应。实际电容可以使用的纹波电流为IRCrms×温度系数×频率系数。不同的厂商,提供温度系数和频率系数参考点可能不同,要注意换算。如果厂商没有提供,那么下面的数值可以供参考:


温度系数:

105℃:1

85℃:1.7

65℃:2.1


频率系数:

100KHz:1

10KHz:0.9

1KHz:0.8

120Hz:0.5

50Hz:0.32


单个电解如果纹波电流不够,可以用多个并联使用。另外,多个并联使用也有助于降低输出电压纹波。


实际最终电解电容的选择是否合适,除了要保证足够的电压裕量。更主要的就是电解电容的温度和温升。电解电容的温度每升高10度,那么寿命减半。所以电解电容的工作温度,将受到电源设计寿命的限制。


另一方面,由于电容的温升可能是外来的热量造成的,也可能是自身的损耗造成的。所以,我们这里还有一个限制条件,就是,自温升<5℃。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
热门推荐
  • 相关技术文库
  • 硬件
  • 原理图
  • 信号完整性
  • EMI
  • 工程师需了解的芯片datasheet

    注 | 文末留言有神器 本文主要介绍芯片datasheet的查找、使用方法以及重要性,不管是设计硬件电路还是编程,datasheet都是重要的资料, 芯片的使用方法都在datasheet里,这也是最权威的资料! Datasheet(数据手册)的快速阅读能力是每个工程师都应该具备的基本

    05-11
  • 三级管的无刷电机滤波应用

    如图1是无刷电机霍尔信号的滤波电路,为了保证波形质量,简单的阻容滤波并不能完全解决实际复杂的工作环境所带来的波形异常,量产的无刷驱动模块也有该电路。 为了保证滤波质量,在RC滤波后面加一个NPN三极管,利用三极管自身的响应速度达到高质量滤波目的。

    05-11
  • 为什么烧毁的总是相同的电容?

    我曾在一家光通信公司担任设计工程师,该公司生产的1000台设备安装在世界各地。现场的模块很多,送回公司返修的也很多,我的工作便是搞清这些模块出了什么故障。其中一次故障查找经历给我上了精彩的一课,我至今记忆犹新。 客户寄回来一个模块,其故障原因很

    05-11
  • 理解PID,探究微分、积分电路的本质

    很多朋友觉得PID是遥不可及,很神秘,很高大上的一种控制,对其控制原理也很模糊,只知晓概念性的层面,知其然不知其所以然,那么本期从另类视角来探究微分、积分电路的本质,意在帮助理解PID的控制原理(PID:P表示比例控制;I表示积分控制;D表示微分控制)

    05-10
  • 555定时器电路图汇总

    3*3*3光立方 警报器 闪光器 鸣笛警报器 闪烁电路 闪烁电路 激光射线 闩 电子骰子 LED调光器 555放大器 光检测器 机器枪 金属探测器 电机脉宽调制 LED闪光电路 音乐盒 玩具器官 警灯 另一个警灯 驱动双色LED 模型铁路时间 雨水警报 反应计时器 继电器 继电器

    05-07
  • 一个按键开关机的硬件软件设计

    要设计一个产品,只有一个按键,长按开机,再长按就关机(关机电路上的电源需要断开)。那么硬件需要怎么设计呢,软件又可以怎么做呢? 硬件电路设计如下。 硬件PCB设计如下。 硬件的工作原理是这样的,长按按键SW1时,MOS管Q1导通,电源VBAT+给系统供电,单片

    05-06
  • 电子硬件英文缩写术语解析

    常用控制接口 EN:Enable,使能。使芯片能够工作。要用的时候,就打开EN脚,不用的时候就关闭。有些芯片是高使能,有些是低使能,要看规格书才知道。 CS:Chip Select,片选。芯片的选择。通常用于发数据的时候选择哪个芯片接收。例如一根SPI总线可以挂载多个

    05-06
  • 二极管限幅电路的具体分析细节

    二极管最基本的工作状态是导通和截止两种,利用这一特性可以构成限幅电路。所谓限幅电路,就是指限制电路中某一点的信号幅度大小,当信号幅度大到一定程度时,不让信号的幅度再增大;当信号的幅度没有达到限制的幅度时,限幅电路不工作。具有这种功能的电路称

    05-07
  • 60%的EMI问题可以用这个来解决

    随着信号上升沿时间的减小,信号频率的提高,电子产品的EMI问题,也来越受到电子工程师的重视。高速pcb设计的成功,对EMI的贡献越来越受到重视,几乎60%的EMI问题可以通过高速PCB来控制解决。 1 高速信号走线屏蔽规则 如上图所示:在高速的PCB设计中,时钟等

    04-30
  • 几种常用的传感器数据处理

    在传感器使用中,我们常常需要对传感器数据进行各种整理,让应用获得更好的效果,以下介绍几种常用的简单处理方法: 1.加权平滑:平滑和均衡传感器数据,减小偶然数据突变的影响; 2.抽取突变:去除静态和缓慢变化的数据背景,强调瞬间变化; 3.简单移动平均线

    04-30
  • 工程师硬件面试的几个问题

    今天给大家分享一些硬件常见面试题。 问1 晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法,请简述这三种基本放大电路的特点。 共射:共射放大电路具有放大电流和电压的作用,输入电阻大小居中,输出电阻较大,频带较窄,适用于一般放大。 共集:共集放大电路

    04-29
  • 如何为振荡器设计一个良好的电路板

    大多数设计者都熟悉基于Pierce(皮尔斯)栅拓扑结构的振荡器,但很少有人真正了解它是如何工作的,更遑论如何正确的设计。我们经常看到,在振荡器工作不正常之前,多数人是不愿付出太多精力来关注振荡器的设计的,而此时产品通常已经量产;许多系统或项目因为它

    04-27
下载排行榜
更多
广告
X
广告