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选用输出滤波电容的注意事项

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-02-28 10:43:00【

输出滤波电容,由于开关电源瞬态特性的要求,目前多采用大容量铝电解电容。铝电解电容的主要优点是容量大,体积大。铝电解电容的电容量和体积之比大于其他电容。但由于铝电解电容的等效串联电阻较大,介质损耗随频率升高而增加,随温度降低而增加,并具有较大的串联电感,电容的充、放电过程会产生纹波电压,所以一般的铝电解电容属于低频电容,适合在工作频率为25kHz以下的场合使用。

工作于较高频率的开关电源,特别是反激式电源,由于电源中有尖峰存在,所以实际加在电容端的频率远高于其工作频率。随着频率的升高,在额定阻抗Xc=1/(2πfc)的情况下,相当于电容的容量逐步下降,因此在高频运用时需要选用其他类型的电容,如性能较好的高频铝电解电容或聚丙烯电容。

一般稳压电容专用的输出的铝电解电容的耐温可达105℃,谐振频率的上限约有数百kHz。当开关频率增加时,大多数电解电容都能确保工作频率达到100kHz时,仍然具有很低的等效串联电阻值。

为了减小等效串联电感Lc和电阻Rc,最常用的还是采取两个或多于两个的小容量的点解电容并联来等效一个大电容,其滤波性能可得到较大的改善。当多个点解电容并联使用时,点解电容的引线要尽可能地短,且计算总电容值时还得考虑电容中等效的L、R、C值。性能良好的聚丙烯电容有较低的等效电阻和低的损耗,将得到广泛应用,不过其体积较大。

在实际使用时,根据需要还可采用二级LC滤波,但是这样将会增加开关电源的体积和质量。

另外,在实际应用中,为了消除输出电压中频率较高的开关转换纹波分量,在滤波电容C的两端再接并接一个容量范围在0.01-0.47µF的小电容,可减小输出噪声。

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