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電容器的紋波電流

2、電容器的紋波電流

紋波電流是指流過電容器電流的交流部分。不同應用電路中的紋波電流有其具體形態，例如通常認為開關變換器中流過電容器的紋波電流是指直流電流的微小波動。但是無論那種形態的紋波電流都會使電容器發熱，電容器應該工作在允許內部核心溫度之內，否則將導致電容器很快損壞。如果工作溫度接近允許內部核心溫度而不超過它，這樣電容器雖然不會馬上損壞，但是會急劇縮短電容器的使用壽命。正確選擇電容器組的保護方式，是確保電容器安全可靠運行的關鍵，但無論采用哪種保護方式，均應符合以下幾項要求：①保護裝置應有足夠的靈敏度，不論電容器組中單臺電容器內部發生故障，還是部分元件損壞，保護裝置都能可靠地動作。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1.7年。

抑制和耦合

（1）信號耦合

由于電容器通過交流電而阻隔直流信號，它們通常用于分離信號的交流和直流分量。該方法稱為AC耦合或“電容耦合”。

（2）去耦

去耦電容器是用于保護電路的一部分免受另一電路的影響的電容器，例如抑制噪聲或瞬變。由其他電路元件引起的噪聲通過電容器分流，減少了對電路的其余部件的影響。

（3）噪聲抑制，尖峰脈沖和緩沖器

當感應電路打開時，通過電感的電流會迅速塌陷，在開關或繼電器的開路上產生大的電壓。如果電感足夠大，則能量可能產生火花，導致接觸點氧化。新打開的電路上的緩沖電容器為這種脈沖繞過接觸點創造了一條路徑，從而保持了其壽命。緩沖電容器通常與串聯的低電阻一起使用。高溫、長壽命化在開關電源設計過程中，不可避免地要挑選適用的電容。這種電阻器、電容器組合可在單個封裝中使用。

耐紋波電流

影響電解電容器性能的主要的參數之一就是紋波電流問題。紋波電流對鋁電解電容器的影響主要是在ESR上產生功耗使鋁電解電容器發熱，進而縮短使用壽命。  

降低紋波電流的方法可以采用較大容量的鋁電解電容器，畢竟大容量鋁電解電容器可承受的紋波電流比小容量的鋁電解電容器大；也可以采用多只小容量鋁電解電容器的并聯方式，還可以選用紋波電流低的電路拓撲結構。

一般而言，反激式變換器產生的開關變換電流相對大。表1是各種開關變換器電路拓撲的直流電流、整流濾波的紋波電流、開關變換電流和濾波電容上的總紋波電流。