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。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。大功率开关电源的开关频率受主开关(一般采用IGBT)的
滤波电容器公司
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。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。大功率开关电源的开关频率受主开关(一般采用IGBT)的开关速度限制而一般在20~40kHz。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。
固态铝电解电容器在开关电源中的滤波应用实验
导电高分子聚合物固态铝电解电容器,具有极低的等效串联电阻(ESR)值理想的容量频率曲线、稳定的温度特性、很强的噪音吸收能力、明显的滤波效果、不燃烧、不爆1炸、安全性高、无污染,而且兼有小型化、片式化、轻量化、低剖面等特点。显著的特性优势,使它在高频电路中得到广泛应用。如果电解电容器工作在超出其纹波电流额定值的条件下,就会使电容器因核心过热而导致失效或损坏。
开关电源被广泛应用于各种电子设备或系统中,开关电源性能的好坏,直接影响设备或系统的正常运行。如何输出低噪声稳定的直流电压,关键应做好电源的整流滤波。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。采用导电高分子聚合物固态铝电解电容器进行滤波,具有明显的容量频率特性和噪音吸收能力,超越现有液体铝电解电容器和固体片式钽电容器的滤波特性,是开关电源理想的滤波电容器。
现在有很多种类的电解电容器的工作环境温度已经很高,如B43502在环境温度为90℃,通过电解电容器的交流电流和额定脉冲电流的比为0.5时,寿命仍然为10000h,但是如果温度上升到95℃时,电解电容器即已经损坏。因此,在选择电容器的时候,应该根据具体的环境温度和其它的参数指标来选定,如果忽略了环境温度对电容器寿命的影响,那么电源工作的可靠性、稳定性将大大降低,甚至损坏设备和仪器。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。
随着频率的升高,容抗下降、感抗上升,容抗等于感抗并相互抵消时的频率为铝电解电容器的谐振频率,这时的阻抗低,仅剩下ESR。如果ESR为零,则这时的阻抗也为零;频率继续上升,感抗开始大于容抗,当感抗接近于ESR时,阻抗频率特性开始上升,呈感性,从这个频率开始以上的频率下电容器时间上就是一个电感。漏液是开关稳压电源用铝电解电容器常见的失效模式,由于使用环境及工作状态较严酷,常发生漏液失效。
由于制造工艺的原因,电容量越大,寄生电感也越大,谐振频率也越低,电容器呈感性的频率也越低。这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗,同时,对于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般低频用普通电解电容器在10kHz左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使用要求。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。
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