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滤波电容选取原则

发布时间:2019-11-26

【导读】滤波电容在交直流转换电路中起著非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员十分关心的问题。
 
滤波电容在交直流转换电路中起著非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员十分关心的问题。
 
50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器,其脉动电压频率仅为100赫兹(过整流桥),充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数(电源转换电路中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的基波幅值与其平均值之比,称为脉动系数。脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量),所需的电容量高达数十万微法,因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
 
在电源设计中,滤波电容的选取原则是:
 
C≥2.5T/R
 
其中:C为滤波电容,单位为UF;T为频率,单位为Hz;R为负载电阻,单位为Ω。
 
当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R。

滤波电容选取原则
在电源设计中,滤波电容的选取原则是:
 
C≥2.5T/R
 
其中:C为滤波电容,单位为F;
 
T为周期,单位为S,T=1/f
 
f为交流电源频率,单位为Hz
 
R为负载电阻,单位为Ω
 
当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R。
 
由于四端电容具有良好的高频特性,为减小电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。高频铝电解电容器还有多芯的形式,即将铝箔分成较短的若干段,用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。并且采用低电阻率的材料作为引出端子,提高了电容器承受大电流的能力。
 
滤波电容器额定电压的选择
滤波电容器在输入电压220V+20%或输入电压85V~265V ( 110V一20%~220V + 20% )时的最高整流输出电压可以达到370V,因此应选择额定电压为400V的电解电容器或选择两只额定电压为200V (也可以是250V)的电解电容器串联使用。需要注意的是,尽管电解电容器的额定电压有10%左右富裕量,在上述应用场合下,从产品的安全角度考虑是不允
 
许使用额定电压为300V或350V的电解电容器。对于带有功率因数校正的整流滤波电路,当功率因数校正电路输出电压为380V时可以选择额定电压400V电解电容器,而功率因数校正电路输出电压高于380V时则只能选择额定电压为450V的电解电容器。
 
滤波电容C1,C2怎么去选择?第一个就是耐压值问题,如何去看一个电容的耐压值?以下图所示电容为例。它的耐压值为400V,容量为47uf。也就是说它只能用于电压低于400V的电路,电压超过400V,这个电容就会损坏,甚至发生爆炸。
 
400V/47UF电容
 
 滤波电容选取原则
 
电解电容
桥式整流电路,整流后输出的电压为变压器输出电压的根号二倍,也就是整流二极管输出的为12倍的根号二(以第一个桥式整流电路图为例),那么电容的耐压值就要高于整流桥输出电压的1.5-2.0倍,也就是要选用耐压值为25V以上的电容。这里就需要你根据自己设计电路的要求电压,尽量选择高于电路电压两倍以上的耐压值电容。(这里小编曾经做过一个试验,用了耐压值为16V电容,加上24V电源,通电瞬间,立即爆炸,很容易伤人)
 
不同种类的电容它的特性不同,也要根据自己的要求去选择。例如整流滤波电路,铝电解电容对高频滤除比较差,瓷片电容、独石电容对高频滤除比较好。根据自己的电路要求,选择合适种类电容。
 
电解电容广泛应用于储能、滤波、旁路、耦合、延时等电路中。陶瓷电容,广泛应用于旁路、去偶、滤波、储能等电路中。云母电容高频特性好,一般应用于稳定性和可靠性较高的场合,绝缘电阻高、损耗小。
 
聚苯乙烯电容,其串联电阻小,电感值小,电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合,可用于高频滤波、旁路、去耦。
 
 
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