电容去耦原理透彻分析与设计参考
电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等,因此有部分电荷可能未放尽,所以检修人员在接触故障电容器之前,还应戴上绝缘手套,先用短路线将故障电容器两极短接,然后方动手拆卸和更换。这种方法对提高瞬态电流的响应速度,降低电源分配系统的阻抗都非常有效。对于电容退耦,很多资料中都有涉
滤波电容器规格
电容去耦原理透彻分析与设计参考
电容退耦原理采用电容退耦是解决电源噪声问题的主要方法。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等,因此有部分电荷可能未放尽,所以检修人员在接触故障电容器之前,还应戴上绝缘手套,先用短路线将故障电容器两极短接,然后方动手拆卸和更换。这种方法对提高瞬态电流的响应速度,降低电源分配系统的阻抗都非常有效。对于电容退耦,很多资料中都有涉及,但是阐述的角度不同。有些是从局部电荷存储(即储能)的角度来说明,有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明,还有些资料的说明更为混乱,一会提储能,一会提阻抗,因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。其实,这两种提法,本质上是相同的,只不过看待问题的视角不同而已。为了让大家有个清楚的认识,本文分别介绍一下这两种解释。从储能的角度来说明电容退耦原理。在制作电路板时,通常会在负载芯片周围放置很多电容,这些电容就起到电源退耦作用。
寄生电容器知识详解
电源纹波和瞬态规格会决定所需电容器的大小,同时也会限制电容器的寄生组成设置。但是无论那种形态的纹波电流都会使电容器发热,电容器应该工作在1大允许内部核心温度之内,否则将导致电容器很快损坏。图1显示一个电容器的基本寄生组成,其由等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)组成,并且以曲线图呈现出三种电容器(陶瓷电容器、铝质电解电容器和铝聚合物电容器)的阻抗与频率之间的关系。表1显示了用于生成这些曲线的各个值。这些值为低压(1V~2.5V)、中等强度电流(5A)同步降1压电源的典型值。
寄生对陶瓷、铝和铝聚合物电容器阻抗的改变不同
显示运作在500kHz下的连续同步调节器模拟的电源输出电容器波形。它使用图1所示三种电容器的主要阻抗:陶瓷电容;铝ESR;铝聚合物ESL.
红色线条为铝电解电容器,其由ESR主导。纹波电流额定值的温度特性由上面纹波电流额定值的定义中可以看出,决定纹波电流额定值的因素中,ESR和△Tmax都是与温度有关的量。因此,纹波电压与电感纹波电流直接相关。蓝色线条代表陶瓷电容器的纹波电压,其拥有小ESL和ESR.这种情况的纹波电压为输出电感纹波电流的组成部分。由于纹波电流为线性,因此这导致一系列时间平方部分,并且外形看似正弦曲线。
绿色线条代表纹波电压,其电容器阻抗由其ESL主导,例如:铝聚合物电容器等。采用就地无功补偿,可以减少输电线路输送电流,起到减少线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。在这种情况下,输出滤波器电感和ESL形成一个分压器。这些波形的相对相位与我们预计的一样。ESL主导时,纹波电压引导输出滤波器电感电流。ESR主导时,纹波与电流同相,而电容主导时,其延迟。现实情况下,输出纹波电压并非仅包含来自这些元件中之一的电压。相反,它是所有三个元件电压之和。因此,在纹波电压波形中都能看到其某些部分。
电力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率,提高功率因数。采用就地无功补偿,可以减少输电线路输送电流,起到减少线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
现将电力电容器的维护和运行管理中一些问题,作一简介,供参考。
1 电力电容器的保护
(1)电容器组应采用适当保护措施,如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护,对于3.15kV及以上的电容器,可在每个电容器上装置单独的熔断器,熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定,一般为1.5倍电容器的额定电流为宜,以防止电容器油箱爆1炸。也可以采用多只小容量铝电解电容器的并联方式,还可以选用纹波电流低的电路拓扑结构。
(2)除上述指出的保护形式外,在必要时还可以作下面的几种保护:
①如果电压升高是经常及长时间的,需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。
②用合适的电流自动开关进行保护,使电流升高不超过1.3倍额定电流。
③如果电容器同架空线联接时,可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。
④在高压网络中,短路电流超过20A时,并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时,则应采用单相短路保护装置。
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