關(guān)于電源濾波電容的選用問題
對于濾波電容的重要性電子設(shè)計者都是知道的,但是一些容易被忽視的問題還是需要去重視和細心。在開關(guān)
電源輸出端用的濾波電容上,與工頻電路中選用的濾波電容并不一樣,在工頻電路中用作濾波的普通電解電
容器,其上的脈動電壓頻率僅有100赫芝,充放電時間是毫秒數(shù)量級,為獲得較小的脈動系數(shù),需要的電容
量高達數(shù)十萬微法,因而一般低頻用普通鋁電解電容器制造,目標是以提高電容量為主,電容器的電容量、
損耗角正切什以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。
在電子設(shè)備中,電容器被廣泛運用:諸如濾波、退耦、高頻補償、提供交流反饋、隔阻直流、抑制密勒效應(yīng)
,等等。交流電經(jīng)過二極管整流后,為了獲得較低的波紋電壓、還需經(jīng)電容器濾波后才能使用。一般地說,
大容量的濾波電容器可以提供更平滑的輸出電流。但理論和實踐可以證明,當(dāng)電容量達到一定值后,即使再
加大電容量對優(yōu)化濾波效果也無明顯作用,應(yīng)當(dāng)根據(jù)負載電阻和輸出電流的大小來選擇最佳的電容量。濾波
回路應(yīng)用最多的是鋁電解電容器。現(xiàn)在電子設(shè)備中常用有兩類穩(wěn)壓電源,串聯(lián)穩(wěn)壓電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路。這
兩種電源電路對輸出濾波電容器有不同的要求。
在開關(guān)穩(wěn)壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器,其上鋸齒波電壓的頻率高達數(shù)十千赫,甚至數(shù)十兆赫
,它的要求和低頻應(yīng)用時不同,電容量并不是主要指標,衡量它好壞的則是它的阻抗一頻率特性,要求它在
開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻段內(nèi)要有低的等的阻抗,同時,對于電源內(nèi)部,由于半導(dǎo)體器件開始工作所產(chǎn)生高達
數(shù)百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10千赫左右,其阻抗便開始呈
現(xiàn)感性,無法滿足開關(guān)電源使用要求。
開關(guān)穩(wěn)壓電源專用的高頻鋁電解電容器,它有四端個子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,
負極鋁片的兩端也分別引出作為負極。穩(wěn)壓電源的電流從四端電容的一個正端流入,經(jīng)過電容內(nèi)部,再從另
一個正端流向負載;從負載返回的電流也從電容的一個負端流入,再從另一個負端流向電源負端。
因為四端電容具有良好的高頻特性,它為減小輸出電壓的脈動分量以及抑制開關(guān)尖峰噪聲提供了極為有
利的手段。
高頻鋁電解電容器還有多芯的形式,它將鋁箔分成較短的若干小段,用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中
的電阻成份,同時,采用低電阻率的材料并用螺桿作為引出端子,以增強電容器承受大電流的能力。
疊片電容也稱為無感電容,一般電解電容器的芯子都卷成圓柱形,等效串聯(lián)電感較大;疊片電容的結(jié)構(gòu)
和書本相仿,因流過電流產(chǎn)生的磁通方向相反而被抵消,因而降低了電感的數(shù)值,具有更為優(yōu)良的高頻特性
,這種電容一般做成方形,便于固定,還可以適當(dāng)減小占機體積。還有一種將四端和疊片相結(jié)合的四端疊片
式高頻電解電容器,它綜合了兩者的優(yōu)點,高頻特性更佳。
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