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發布時間:2021-01-05 11:01  
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寄生對陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同
顯示運作在500kHz下的連續同步調節器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗:陶瓷電容;鋁ESR;鋁聚合物ESL.
紅色線條為鋁電解電容器,其由ESR主導。因此,紋波電壓與電感紋波電流直接相關。藍色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓,其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性,因此這導致一系列時間平方部分,并且外形看似正弦曲線。這說明紋波電流的額定值與溫度有關,由前面的分析及公式[1]和[2]得知,如果仍然限定最1大允許溫升為10℃,Pmax基本不變,那么紋波電流額定值就只與ESR有關。
綠色線條代表紋波電壓,其電容器阻抗由其ESL主導,例如:鋁聚合物電容器等。在這種情況下,輸出濾波器電感和ESL形成一個分壓器。這些波形的相對相位與我們預計的一樣。ESL主導時,紋波電壓引導輸出濾波器電感電流。ESR主導時,紋波與電流同相,而電容主導時,其延遲。現實情況下,輸出紋波電壓并非僅包含來自這些元件中之一的電壓。相反,它是所有三個元件電壓之和。就100μF以上的中、大容量產品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的最為廣泛。因此,在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。
1.電容器變薄但靜電容量卻反而增加的理由
根據數學表達式C=ε×S/d,增大電容器靜電容量的方法有如下3種:
①增大ε(介電常數)
②增大1S (電極面積)
③減小d (電介質厚度)
關于此處的①②,很容易形象直觀地進行想象,但是關于③卻相反,總覺得厚的電介質能夠積聚很多的電荷,但事實并非如此。這是因為電荷是積聚在兩個電極上的, 而不是積聚在電介質中。首先,我將在使大家了解上述要點的基礎上對如何推導出計算公式進行說明。以下,我將羅列枯燥無味的數學公式,敬請諒解。如果用指針式萬用表,一般用R×1K檔,將表筆分別接上電容的兩極。
電解電容器介紹
電解電容器是開關電源中一次和二次回路濾波電路中重要的器件之一。通常,電解電容器的等效電路可以認為是陽極箔的容量、損壞的陽極氧化膜絕緣電阻、具體有單向導電性的陽極氧化膜(相當于二極管)并聯,與電極和引出端子的電阻,陽極氧化膜與電解質的電阻,陰極箔容量,電極及引出端子所引出的等效電感的串聯。(13)在運行或運輸過程中如發現電容器外殼漏油,可以用錫鉛焊料釬焊的方法修理。
就平板電視來說,為了能承受大電流,就需要進一步降低電容的ESR。其原因是,在數字 設備中,隨著功能的增加,電路的電流有越來越大的趨勢。
對于在液晶電視中進行MPEG編解1碼工作的圖像處理電路來說,2006年一塊芯片中電源電路的電流約為3A。據調查,為了應對全H D (全高清)等要求而增大電路的規模以后,芯片中的電流將增加到8A~9A左右。
如果ESR小,則在有大電流流動時,電容輸出電壓的下降量也小。伴隨著電流增大而來的降低ESR的要求,有可能成為推進電容替換進程的主要原因。相對于鋁電解電容將近1Ω的ESR來說,多層陶瓷電容的ESR很小,還不到10mΩ。導電性高分子電容的ESR通常為幾十mΩ,ESR比較小的則在10mΩ以下。鋁電解電容也在開發ESR比較小的產品, 其ESR大約是一般產品的1/2~1/3。而某種型號、同一設計的電容器確定后其ESR的變化規律也基本確定,無法通過對ESR的控制提高紋波電流能力。