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。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,纹波电压与电感纹波电流直接相关。
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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。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,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。充电时,电容器在两个电极之间释放电压,导致电荷相反的离子附着到电极表面,即使电压作用消失。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。
正确选择电容器组的保护方式,是确保电容器安全可靠运行的关键,但无论采用哪种保护方式,均应符合以下几项要求:
①保护装置应有足够的灵敏度,不论电容器组中单台电容器内部发生故障,还是部分元件损坏,保护装置都能可靠地动作。
②能够有选择地切除故障电容器,或在电容器组电源全部断开后,便于检查出已损坏的电容器。
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。
④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。
⑤消耗电量要少,运行费用要低。
电解电容器介绍
电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中重要的器件之一。②在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入,但自动重复接入情况除外。通常,电解电容器的等效电路可以认为是阳极箔的容量、损坏的阳极氧化膜绝缘电阻、具体有单向导电性的阳极氧化膜(相当于二极管)并联,与电极和引出端子的电阻,阳极氧化膜与电解质的电阻,阴极箔容量,电极及引出端子所引出的等效电感的串联。
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