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反激式開關電源輸出整流濾波電路工作狀態分析

反激式開關電源輸出整流濾波電路原理上是簡單的。但是，由于反激式開關電源的能量傳遞必須通過變壓器轉換實現，變壓器的初次級兩側的開關（MOSFET或整流二極管）均工作在電流斷續狀態。在相同輸出功率條件下，反激式開關電源的開關流過的電流峰值和有效值大于正激式、橋式、推挽式開關電源。3、耦合電容連接于信號源和信號處理電路或兩級放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流電或脈動信號通過,使相信的放大器直流工作點互不影響。為了獲得更低的輸出電壓尖峰，通常的反激式開關電源工作在電感電流（變壓器儲能）斷續狀態，這就進一步增加了開關元件的電流額定。

開關電源的電路拓撲對輸出整流濾波電容器影響也是非常大的，由于反激式開關電源的輸出電流斷續性，其交流分量需要由輸出整流濾波電容器吸收，當電感電流斷續時輸出整流濾波電容器的需要吸收的紋波電流相對大。

電容器的紋波電流額定值

紋波電流的額定值在定義上很復雜，而且不同廠家都有不同的考慮。但是其基本的定義原理大致相同，只不過根據廠家生產條件、技術水平和生產工藝的不同，在各廠家給出的數據手冊中對紋波電流額定值都有所保留，也就是說要達到其能夠承受的紋波電流大值還有一定的閾度。這不僅提高了電容器工作的可靠性，而且也是處于企業產品競爭的考慮。充電時，電容器在兩個電極之間釋放電壓，導致電荷相反的離子附著到電極表面，即使電壓作用消失。下面詳細介紹紋波電流額定值定義上的共性，目的是為了通過對其額定值制定過程的了解，找出提高紋波電流承受能力的可能性，提高電容器的利用率。

就一般情況而言，電解電容器工作在環境溫度為80℃時，一般能達到10000h壽命的要求。

另一方面，電解電容器的壽命還與電容器長時間工作的交流電流與額定脈沖電流（一般是指在85℃的環境溫度下測試值，但是有一些耐高溫的電解電容器是在125℃時測試的數據）的比值有關。一般說來，這個比值越大，電解電容器的壽命越短，當流過電解電容器的電流為額定電流的3.8倍時，電解電容器一般都已經損壞。為便于修理時選用，下表列出電容器的容量與壓縮機電動機輸出功率的選配，供參考。

高頻低阻抗化

對于中小輸出功率開關電源的工作頻率除少數因價格限制而仍采用20~40kHz外，大多數均在50kHz以上；正極為粘有氧化膜的金屬基板，負極通過金屬極板與電解質（固體和非固體）相連接。DC/DC電源模塊大多在300kHz以上；大功率開關電源的開關頻率受主開關（一般采用IGBT）的開關速度限制而一般在20~40kHz。

盡管開關頻率有所不同，但是開關電源的輸出整流濾波電容器的作用基本相同，主要是通過利用濾波電容器吸收開關頻率及其高次諧波頻率的電流分量而濾除其紋波電壓分量。

在開關電源輸出端用的濾波電容，與工頻電路中選用的濾波電容并不一樣，在工頻電路中用作濾波的普通電解電容器，其上的脈動電壓頻率僅有100Hz，充放電時間是毫秒數量級，為獲得較小的脈動系數，需要的電容量高達數十萬微法，因而一般低頻用普通鋁電解電容器制造目標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劣的主要參數。但Dichtel指出，該新型材料可以經受成千上萬次的充放電循環，且沒有任何退化的跡象。

在開關穩壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器，由于大多數的開關電源工作在方波或矩形波的狀態，含有及其豐富的高次諧波電壓與電流，其上鋸齒波電壓的頻率高達數十千赫，甚至數十兆赫，它的要求和低頻應用時不同，電容量并不是主要指標，衡量它好壞的則是它的阻抗頻率特性，如圖3所示。CDE鋁電解電容器負載壽命使用說明書中指出，電容器工作在最1大允許內部核心溫度時的壽命一般為1000到15,000小時，也是6周到1。