電源模塊外圍電容該怎樣選型呢?
發布時間:2018-07-19 責任編輯:lina
【導讀】bansuizhekejishidaidefazhan,mokuaidianyuanyeyueshendeshichanghuanying,shiyongmokuaidianyuanshi,gairuhezengqiangmokuaidianyuandewendingxinghekekaoxingne?xiamiantongguojigefangmian,jieshaoruhexuanquwaijieshuru、輸出電容,以提升模塊電源的使用壽命和整個供電係統的穩定性、可靠性。
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在模塊電源的實際應用中,外接輸入、輸出電容的選取往往會從幾個方麵入手:
• 電容額定耐壓值。
• 電容的容值。
• 電容的使用壽命。
下麵重點介紹1~2點是如何去選取輸入、輸出電容的。
一、從電容的額定耐壓值去選取
1、在DC-DC電源應用中,外接輸入電容的耐壓值我們一般會選用1.3-1.4倍耐壓。
例如:輸入電壓為48V那我們選用的濾波電容耐壓值就為63V。原因是DC-DC的電源啟動電流大,容易導致二次衝擊電壓過高,從而損壞器件。
2、AC-DC整流濾波電容耐壓值選取:在AC-DC整流濾波電路中,根據公式我們能計算出整流後的理論直流電壓的大小。
例如:在輸入90-265Vac的整流電路中,通過公式計算可以得出整流後的電壓範圍在127-375Vdc。根據經驗我們一般會選取耐壓值在1.1-1.3倍理論計算電壓值的電容,考慮成本因素有些設計者也會考慮
1.0倍理論計算電壓值的電容。
二、從輸入電容的容值選取
在許多文獻中,對於濾波電容 C的選取,多使用經驗公式,並認為濾波電容 C越大越好;在一些濾波電路的維修中,技術人員經常用比原電路容量大的電容來代替已壞掉的電容。如圖1所示的簡單整流濾波電路。

圖1 輸入、輸出等效電路
從理論上講,增大電路中的濾波電容 C容量的確可以使輸出電壓的波形變得更為平滑、起伏更小,但在電路接通瞬間,電路中所產生的衝擊電流因素卻不能被忽略;zaiyixielvbodianludeweixiuzhongduilvbodianrongdetihuanyecunzaichongjidianliudewenti,zaibugenghuanqitayuanjiandeqiantixia,danchuntigaolvbodianrongderonglianghuishizhenggedianludeshijishiyongshoumingdadasuoduan,shenzhishaohuizhenggedianlu。kuangqie,danchunditigaolvbodianrongderongliangduigaishanshuchudianyadezuoyongyeshiyouxiande。zuoyigejiandanshiyanwaijiebutongshurudianrongdedaxiaoqidongshidedianliuquxian,ruxiatusuoshiweishuruwaijiedianrongdaxiaoyuqidongdianliudeguanxiquxian。

由此曲線可以看出外接輸入電容越大,啟動電流就越大,伴隨的對電路中衝擊電流也越大。對整個電路的威脅也就越來越大。

上shang圖tu為wei外wai接jie電dian容rong大da小xiao不bu同tong的de啟qi動dong電dian流liu波bo形xing。外wai接jie電dian容rong在zai一yi定ding情qing況kuang下xia,啟qi動dong電dian流liu達da到dao最zui低di值zhi,對dui整zheng個ge電dian路lu的de輸shu入ru,輸shu出chu環huan境jing有you很hen大da的de改gai善shan。當dang外wai接jie電dian容rong超chao過guo這zhe個ge範fan圍wei就jiu會hui導dao致zhi啟qi動dong電dian流liu增zeng大da,對dui其qi他ta器qi件jian的de威wei脅xie也ye就jiu隨sui之zhi增zeng大da,導dao致zhi出chu現xian不bu同tong程cheng度du的de器qi件jian損sun壞huai。
三、輸出電容的選取
輸出電容的選取,一般考慮的因素是電源的輸出紋波噪聲和電源的負載能力(容性負載)。在zai成cheng本ben允yun許xu的de情qing況kuang下xia,很hen多duo人ren都dou會hui認ren為wei外wai接jie輸shu出chu濾lv波bo電dian容rong是shi越yue大da,可ke以yi減jian小xiao紋wen波bo噪zao聲sheng幹gan擾rao,對dui係xi統tong供gong電dian更geng為wei穩wen,這zhe是shi一yi種zhong錯cuo誤wu的de觀guan念nian。
輸出濾波的電容的選取,不單單是考慮紋波噪聲因數,還要考慮模塊電源的啟動能力和承受輸入衝擊電流的能力。如下圖所示:是致遠模塊輸出25w的一款產品,在輸出外接大小容值不同情況下的輸入電流波形和輸出紋波噪聲圖。

外接輸出電容470uf測試的輸入輸出波形圖

外接輸出電容4700uf測試的輸入輸出波形圖
從(cong)圖(tu)上(shang)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),外(wai)接(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)容(rong)值(zhi)在(zai)一(yi)定(ding)大(da)小(xiao)的(de)時(shi)候(hou)對(dui)紋(wen)波(bo)噪(zao)聲(sheng)起(qi)到(dao)減(jian)小(xiao)作(zuo)用(yong),但(dan)隨(sui)著(zhe)外(wai)接(jie)電(dian)容(rong)的(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)大(da)紋(wen)波(bo)噪(zao)聲(sheng)會(hui)處(chu)於(yu)一(yi)個(ge)平(ping)衡(heng)值(zhi)。反(fan)觀(guan)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing),在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)增(zeng)大(da)情(qing)況(kuang)下(xia)啟(qi)動(dong)時(shi),輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)維(wei)持(chi)在(zai)大(da)電(dian)流(liu)時(shi)間(jian)會(hui)越(yue)長(chang)。假(jia)如(ru)使(shi)用(yong)的(de)模(mo)塊(kuai)抗(kang)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)小(xiao),這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)模(mo)塊(kuai)在(zai)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)下(xia)受(shou)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)而(er)損(sun)壞(huai)。所(suo)以(yi)外(wai)接(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)也(ye)不(bu)是(shi)越(yue)大(da)越(yue)好(hao),這(zhe)要(yao)根(gen)據(ju)模(mo)塊(kuai)的(de)啟(qi)動(dong)能(neng)力(li)和(he)承(cheng)受(shou)電(dian)流(liu)衝(chong)擊(ji)能(neng)力(li)來(lai)選(xuan)定(ding)的(de)。
四、小結
在模塊電源的使用過程中合理外接輸入、輸出電容是對模塊模塊電容的一種保護,同時也大大提高了電源的使用壽命,減小了因電源輸入、輸出不穩定而帶給整個工作係統存在的不必要隱患。
ZLG致遠電源模塊的優勢: 在(zai)我(wo)們(men)致(zhi)遠(yuan)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)產(chan)品(pin)說(shuo)明(ming)中(zhong),我(wo)們(men)都(dou)會(hui)給(gei)客(ke)戶(hu)詳(xiang)細(xi)推(tui)薦(jian)最(zui)為(wei)合(he)適(shi)的(de)外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)和(he)外(wai)接(jie)電(dian)容(rong)的(de)容(rong)值(zhi)大(da)小(xiao),有(you)效(xiao)的(de)保(bao)證(zheng)了(le)模(mo)塊(kuai)在(zai)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)下(xia)的(de)最(zui)佳(jia)環(huan)境(jing),同(tong)時(shi)也(ye)保(bao)證(zheng)了(le)客(ke)戶(hu)使(shi)用(yong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。避(bi)免(mian)了(le)因(yin)外(wai)接(jie)電(dian)容(rong)選(xuan)型(xing)不(bu)對(dui)帶(dai)來(lai)給(gei)模(mo)塊(kuai)和(he)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)損(sun)失(shi)。如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)是(shi)致(zhi)遠(yuan)模(mo)塊(kuai)雙(shuang)輸(shu)出(chu)的(de)外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)推(tui)薦(jian)圖(tu)和(he)外(wai)接(jie)電(dian)容(rong)大(da)小(xiao)值(zhi)。

為了進一步穩定輸入電源,在輸入端增加一電容Cin,若為了進一步減小輸出紋波和噪聲,可在輸出端增加一串聯等效阻抗小的電容Cout,但容值不能超過該產品的最大容性負載,否則會造成電源模塊啟動不良。推薦外接電容值,如表1所示。
表1 推薦外接電容值

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