广东壹本源——电解电源定制
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:
(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;
(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;
(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。电解电源定制
利用以往
电解电源定制
广东壹本源——电解电源定制
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:
(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;
(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;
(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。电解电源定制
利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。电解电源定制
在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的为广泛。但是,近几年却发生了显著变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。电解电源定制
用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。电解电源定制
降低纹波电流的方法可以采用较大容量的铝电解电容器,毕竟大容量铝电解电容器可承受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大;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。一般而言,反激式变换器产生的开关变换电流相对大。表1是各种开关变换器电路拓扑的直流电流、整流滤波的纹波电流、开关变换电流和滤波电容上的总纹波电流。电解电源定制
开关电源是一种采用开关式控制的直流稳压电源,它以小型、轻量和的特点被广泛应用于各种通信设备、家用电器、计算机及其终端设备。作为输入滤波和平滑作用的铝电解电容器,它的质量和可靠性直接影响到开关电源的可靠性。一旦铝电解电容器失效,就会导致开关稳压电源的故障。电解电源定制
高频铝电解电容器还有多芯的形式,它将铝箔分成较短的若干小段,用多引出片并联连接以减小容抗中的电阻成份,同时,采用低电阻率的材料并用螺杆作为引出端子,以增强电容器承受大电流的能力。叠片电容也称为无感电容,一般电解电容器的芯子都卷成圆柱形,等效串联电感较大;叠片电容的结构和书本相仿,因流过电生的磁通方向相反而被抵消,因而降低了电感的数值,具有更为优良的高频特性,这种电容一般做成方形,便于固定,还可以适当减小占机体积。电解电源定制
随着栅控半导体器件的额定功率越做越大,开关速度越来越快,额定电压越来越高,对缓冲电路的电容器仅仅要求足够的耐压、容量及优异的高频特性是不够的。
在大功率电力电子电路中,由于IGBT的开关速度已小于1μs,要求吸收电路电容器上的电压变化速率dv/dt》V/μs已是很正常的,有的要求V/μs甚至V/μs。
对于普通电容器,特别是普通金属化电容器的dv/dt《100V/μs,特殊金属化电容器的dv/dt≤200V/μs,双金属化电容器小容量(小于10nF)的dv/dt≤1500V/μs,较大容量(小于0.1μF)的则为600V/μs,在这种巨大且重复率很高的峰值电流冲击下是很难承受的。损坏电力电子电路的现象。电解电源定制
目前吸收电路电容器,即金属箔电极可承受较大的峰值电流和有效值电流冲击,如:较小容量(10nF以下)的可承受100000V/μs~455000V/μs的电压变化率、3700A峰值电流和达9A有效值电流(如CDV30FH822J03);较大容量(大于10nF,小于0.47μF)或较大尺寸的可承受大于3400V/μs以及1000A峰值电流的冲击。电解电源定制
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