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。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
滤波电容器公司
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。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。尽管开关频率有所不同,但是开关电源的输出整流滤波电容器的作用基本相同,主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。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。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。③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时,保护装置不能有误动作。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。
电容器检测方法
电容器检测方法主要分为三个大类:可变电容器的检测、电解电容器的检测、固定电容器的检测。
1、可变电容器的检测
A用手轻轻旋动转轴,应感觉十分平滑,不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时,转轴不应有松动的现象。
B用一只手旋动转轴,另一只手轻摸动片组的外缘,不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器,是不能再继续使用的。
C将万用表置于R×10k挡,一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端,另一只手将转轴缓缓旋动几个来回,万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中,如果指针有时指向零,说明动片和定片之间存在短路点;如果碰到某一角度,万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值,说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。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。
固定电容器的检测
A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。b)充满有害气体的环境(硫化物、h2so3、hno2、cl2、氨水等)。若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。
B检测10PF~0.01μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。其原因是,在数字设备中,随着功能的增加,电路的电流有越来越大的趋势。由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。
C对于0.01μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。
纹波电流额定值的频率特性
由上面的分析可知,纹波电流额定值与允许温升、等效串联电阻和热阻有关。其中,允许温升与电容器的可靠性直接相关,不同厂家由于设计和制作工艺不同,对允许温升都有其相应的规定,对允许温升的限制不会有太大的突破,一般用户也不会冒降低应用可靠性的风险而草率地增加1大允许温升;而某种型号、同一设计的电容器确定后其ESR的变化规律也基本确定,无法通过对ESR的控制提高纹波电流能力。因此,若要增加纹波电流额定值,提高纹波电流能力是不是无路可寻了呢?幸运的是,热阻这个因素可以通过电路上的精心设计而降低,这样电容器的纹波电流承受能力就会相应提高。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。
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