整流濾波電容器需要的最低電容量

  濾波電容器的選擇,為限制整流濾波輸出電壓紋波,正確選擇電容量是非意重要的通常濾波電容器的電容量在輸入電壓220V±20%時按輸出功率選擇為:不低于每瓦1f(即≥1pF/W),輸入電壓85=265V輸入時按輸出功率選擇為:不低于每瓦3μf(即≥3μF/w),濾波電容器電容量的取值依據為:在220(1±20%)V交流輸人及85~265V交流輸人的最低值時,整流輸出電壓最低值分別不低于200V和90V,在同一輸人電壓下的整流濾波輸出電壓分別的為240V和15.電壓差分別為40和25V?每半個電源周度(0m),整流器導電時間約2ms,其余為濾波電容器放電時間,承擔向負載提供全部電流,即

每半個電源周波(10ms),整流器導電時間約3ms,其余7ms為濾波電容器放電時間,承擔向負載提供全部電流,則:濾波電容器容量為0.88μF/W和3.15μF/W。

5.3.5整流濾波電容器的真實選擇

  1.承擔整流濾波和旁路的電容器選擇

  對于承擔整流濾波和旁路功能的電容器來說,需要相對很大的電容量,因此電解電容器成為“唯一”的選擇?在實際應用中,電解電容器的承載電流能力比較低,在實際應用中近根據整流濾波電容器的最低電容量選擇依據選擇的電容量,電容器將不能承受電路整流電路和反激式變換器所產生的交流電流分量。

85-265V國際通用電壓等級交流電輸入狀態下,整流濾波電容器承受約27mA/W的紋波電流有效值。

220V交流電壓等級在最低輸入電壓狀態下,整流濾波電容器承受約13.3mA/W的紋波電流有效值。

因此,在大多數的應用中電源適配器中的濾波用電解電容器的選擇需要根據電解電容器可以承受的電流選擇。

例如輸出功率為24W的反激式電源適配器,如果輸入電壓為85~265V國際通用電壓等  級,則整流濾波電容器將承受約0.65A有效值電流,至少需要選擇100μF/400V的電解電容器,通常100μF/400V的電解電容器可以承受0.5~0.7A有效值電流,這個電容器也超過了72uF的最低電容量。

如果同樣的24W的反激式電源適配器,采用220V電壓等級交流電供電,則整流濾波電容器流過的紋波電流為0.32~0.33A，33μF/400V電解電容器時可以承受這個幅值的是有效電流的。

由于電解電容器的可承受紋波電流能力并不是隨電容量線性增長的,因此隨著電源適配器輸出功率的增大,隨需要的電容量將更大。

如輸出功率為100w的反激式電源適配器,在85~265V國際通用電壓等級供電條件下,整流濾波電容器將承受2.7A有效值電流,220μF/400V的電解電容器最大電流承受能力( chemi-con公司的SMQ系列85℃/2000小時型)最大不過1.4A,即便是470μF/400V的電解電容器的承受電流能力也不過2.39A,需要選用560μF/400v的電解電容器(2.69A)。

如果選用220V電源電壓等級供電,則電容量可以減小到220μF/400V。

如果不是高紋波電流產品,則需要按電解電容器實際可以承受的有效值電流選擇電容量。

2. 僅承擔旁路功能的電容器選擇

直流供電的反激式電源適配器的電容器選型首先要滿足紋波電流的條件,然后再考慮電容量對濾除電源紋波電壓的影響。

紋波電流的考慮需要記住以下公式：

反激式變換器想直流供電電源索取的電流峰值為

接下來考慮的是電容量問題:

容量只要滿足一個開關周期逆變器產生的電壓降在允許之內即可,例如電壓跌落5%。根據電容器電壓與電容量?放電時間?放電電流的關系如下：

放電電荷：

式中Q—電容器放電電荷；

T—反激式變換器的開關周期。

  一般來說,電容量不是問題,電容器承受的電流才是關鍵,特別是占空比選得比較低時(一個不正確的參數選擇)尤其如此?

  電容器的類型:如果沒有特殊的要求,可以選擇性價比比較高的“高頻低阻”電解電容器,同時還要考慮最高工作溫度和壽命?對于100V以下的直流電輸入,也可以采用陶瓷貼片電容器或聚合物電解電容器或鉭電解電容器?