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發布時間:2021-07-31 18:55  
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電容器及其寄生要素在連續同步降1壓調節器中形成不同的紋波電壓
圖3顯示了一個深度連續反激或者降1壓調節器的波形,其輸出電容器電流可以為正和負,而具體狀態會不斷快速變化。紅色線條清楚表明了這種情況,其電壓由這種電流乘以ESR得出,結果則為一種方波。電容器元件的電壓為方波的組成部分。它導致線性充電和放電,如藍色三角波形所示。僅當電流在過渡期間變化時,電容器ESL的電壓才明顯。普通的電解電容器在環境溫度為90℃時已經損壞,如:EPCOSB41303,B43303等型號的電解電容器。這種電壓會非常高,取決于輸出電流升時間。請注意,在這種情況下,綠色線條需除以10(假設25 nS電流過渡)。這些大電感尖峰就是在反激或降1壓電源中經常出現雙級濾波器的眾多原因之一。
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。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。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。
脈沖動力
一組大型,特別構造的低電感高壓電容(電容器組)可用于為許多脈沖功率應用中提供巨大的電流脈沖。這些包括電磁成形,marx發動機,脈沖激光器(特別是TEA激光器),脈沖形成網絡1,雷達,融合研究和粒子加1速器。
大型電容器組(水庫)被用作核武1器和其他武1器中的爆1炸式橋梁雷1管或搗毀雷1管的能量來源。
電力調節
蓄電池電容器用于電源,它們可以平滑全波或半波整流器的輸出。 它們也可以在電荷泵電路中用作能量存儲元件,以產生比輸入電壓更高的電壓。為了起動電動機,次級“起動”繞組具有串聯的非極化起動電容器,以在正弦電流中引入引線。電容器與大多數電子設備和較大系統(如工廠)的電源電路并聯連接,以分流并過濾來自主電源的電流波動,為信號或控制電路提供“干凈”的電源。
用于開關穩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時仍不呈現上升趨勢。電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關穩壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓。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。而普通電解電容器在100kHz后就開始呈現上升趨勢,用于開關電源輸出整流濾波效果相對較差。
通過實驗可發現,普通CDII型中4700μF,16V電解電容器,用于開關電源輸出濾波的紋波與尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高頻電解電容器的低,同時普通電解電容器溫升相對較高。當負載為突變情況時,用普通電解電容器的瞬態響應遠不如高頻電解電容器。圖1顯示一個電容器的基本寄生組成,其由等效串聯電阻(ESR)和等效串聯電感(ESL)組成,并且以曲線圖呈現出三種電容器(陶瓷電容器、鋁質電解電容器和鋁聚合物電容器)的阻抗與頻率之間的關系。