开关电源已逐渐进入我们的日常生活和生产中,它以节能,环保,等优点,很快取代了以往传统的那种既笨重效率又低的“线性电源”,很快被人们所接受。表针停下来所指示的阻值为该电容的漏电电阻,此阻值愈大愈好,1好应接近无穷大处。而电容器在开关电源中是重要且容易产生故障的元器件之一,而且故障现象不容易判别,使维修较为困难。本文就针对电容器在开关电源中的作用阐述其原理,常见故障分析以
耦合电容器公司
开关电源已逐渐进入我们的日常生活和生产中,它以节能,环保,等优点,很快取代了以往传统的那种既笨重效率又低的“线性电源”,很快被人们所接受。表针停下来所指示的阻值为该电容的漏电电阻,此阻值愈大愈好,1好应接近无穷大处。而电容器在开关电源中是重要且容易产生故障的元器件之一,而且故障现象不容易判别,使维修较为困难。本文就针对电容器在开关电源中的作用阐述其原理,常见故障分析以及维修方法。
1, 电容在开关电源中的作用
1.1 滤波
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。滤波电容好比“水池”,将电能转变成池中的水并能将水还原成电能。指针式万用表测量电容器质量的好坏方法在没有特殊仪表仪器的条件下,电容器的好坏和质量高低可以用万用表电阻档进行检测,并加以判断。从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上大于1 uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000 uF)滤低频,小电容(20 pF)滤高频。
电容的选择。选择旁路电容和去耦电容时,并非取决于电容值和大小,而是电容的自 谐振频率,并与所需旁路式去耦的频率相匹配。Maxwell公司公布的超级电容器与锂电池性能对比以及超级电容器的优缺点的对比,如下面表格所示参数超级电容器锂电池充电时间1-10s10-60min循环寿命1,000,000or30,000次>。在自谐振频率以下电容表现为容性,在自 谐振频率以上电容变为感性,这将会减小 RF 去耦功能。再看看常用的两种瓷片电容的自谐 振频率。
综上可得,使用去耦电容重要的一点就是电容的引线电感。表贴电容比插件电容高 频时有很好的效能,就是因为它的引线电感很低。
并联电容。若有些电路中滤波效果不好,可以采用并联电容的方式来增加滤波效果, 但不是随意的增加并联的个数或随意放置几个电容,这样只会浪费材料。
滤波。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要
措施,通俗点讲就是将想要的留下,不想要的统统干掉。
2.10 电容的分类:根据极性可分为有极性电容和无极性电容.我们常见到的电解电容就是有极性的,是有正负极之分.
2.11 电容器的主要性能指标是: 电容器的容量(即储存电荷的容量),
2.12 电容器的有: 主板电容主要分为台系和日系两种,日系有:NICHICON,RUBICON,RUBYCON(红宝石)、KZG、SANYO(三洋)、PANASONIC(松下)、NIPPON、FUJITSU(富士通)等;台系有:TAICON、G-LUXCON、TEAPO、CAPXON、OST、GSC、RLS等。在定时电路、振荡回路及音调控制等电路中,对电容器的电容量要求较为严格,因此选取电容量的标称值应尽量与计算的电容值相一致或尽量接近,应尽量选精度高的电容器。
2.13 多个电容的串联和并联计算公式: C串:1/C=1/C1+1/C2+1/C3+.....+1/CN C并C=C1+C2+C3++CN ~6
在电源给电容器充电过程中的任一时刻,若电容器所带电荷量为q,则电容器两板间的电压U=qC。、没有讲述足够的原因,例如电荷守恒定律,电容串联之后,连个电容的电量相同。充电电流必然流经内阻r,设内阻r两端的电压为Ur,根据欧姆定律可知E电动势=U+Ur。所以不难想象,图6.12中斜直线上方的三角形面积,即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。
问题解决了!在用电源给电容器充电的过程中,只能有一半的能量被电容器储存,必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。如果电容器储存的能量很多,则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。电容器漏油电容器出现漏油,如果是轻微漏油,可用粘胶剂进行修补并同时减轻负荷或降低环境温度,但是不能长时间继续运行。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上,则对电源十分不利,这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。
至此,可能还有一个疑问:如果对电容器充电的能量利用率仅有50%,给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗?要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况,如果给大容量电容器充电,应该使用可变电动势的电源,这样可以使充电的能量利用率大大提高。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。
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