电解电容器介绍
电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中重要的器件之一。通常,滤波电容器,电解电容器的等效电路可以认为是阳极箔的容量、损坏的阳极氧化膜绝缘电阻、具体有单向导电性的阳极氧化膜(相当于二极管)并联,与电极和引出端子的电阻,阳极氧化膜与电解质的电阻,阴极箔容量,电极及引出端子所引出的等效电感的串联。
高频低阻抗化
对于中小输出功率开关电源的工作频率除少数因价格---而仍采用20~40khz外,大多数均在50khz以上;dc/dc电源模块大多在300khz以上;大功率开关电源的开关频率受主开关(一般采用igbt)的开关速度---而一般在20~40khz。
尽管开关频率有所不同,但是开关电源的输出整流滤波电容器的作用基本相同,主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。
在开关电源输出端用的滤波电容,滤波电容器销售,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其上的脉动电压频率仅有100hz,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要的电容量---数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造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。
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态,含有及其丰富的高次谐波电压与电流,其上锯齿波电压的频率---数十千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性,滤波电容器,如图3所示。
应根据电容器工作环境选择电容器。电容器的性能参数与使用环境的条件密切相关,因此在选用电容器时应注意:
在高温条件下使用的电容器应选用工作温度高的电容器;
在潮湿环境中工作的电路,应选用抗湿性好的密封电容器;
在低温条件下使用的电容器,应选用耐寒的电容器,这对电解电容器来说尤为重要,因为普通的电解电容器在低温条件下会使电解液结冰而失效。
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