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高頻低阻抗化
對于中小輸出功率開關(guān)電源的工作頻率除少數(shù)因價格限制而仍采用20~40kHz外,大多數(shù)均在50kHz以上;DC/DC電源模塊大多在300kHz以上;大功率開關(guān)電源的開關(guān)頻率受主開關(guān)(一般采用IGBT)的開關(guān)速度限制而一般在20~40kHz。
盡管開關(guān)頻率有所不同,但是開關(guān)電源的輸出整流濾波電容器的作用基本相同,PFN-C電容器銷售,主要是通過利用濾波電容器吸收開關(guān)頻率及其高次諧波頻率的電流分量而濾除其紋波電壓分量。
在開關(guān)電源輸出端用的濾波電容,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100Hz,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(dá)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(biāo)是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。
在開關(guān)穩(wěn)壓電源中作為輸出濾波用的電解電容器,由于大多數(shù)的開關(guān)電源工作在方波或矩形波的狀態(tài),響水PFN-C電容器,含有及其豐富的高次諧波電壓與電流,其上鋸齒波電壓的頻率高達(dá)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(biāo),衡量它好壞的則是它的阻抗頻率特性,如圖3所示。
紋波電流額定值的溫度特性
由上面紋波電流額定值的定義中可以看出,決定紋波電流額定值的因素中,ESR和△Tmax都是與溫度有關(guān)的量。這樣的規(guī)定是由于廠家出于增加電容器使用可靠性的考慮。這樣,紋波電流額定值會因溫度的升高減小。如果考慮ESR隨溫度上升而減小的特點,受ESR的影響溫度的升高會使紋波電流額定值有所增加,這在一定程度上彌補了受1大允許溫升影響而減小的紋波電流額定值,即在一定程度上彌補了電容器對紋波電流的承受能力的損失。但是總的來說,一般紋波電流額定值會隨著溫度的升高而減小。大多數(shù)廠商的數(shù)據(jù)手冊給出了紋波電流倍乘系數(shù)來換算其他溫度下紋波電流額定值。如某電容器的400C型和300型電容器的數(shù)據(jù)手冊中給出了85℃、120Hz時的紋波電流額定值,其他溫度下的額定值與85℃時額定值的倍.
高溫、長壽命化
在開關(guān)電源設(shè)計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說,PFN-C電容器推薦,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用廣泛。
電解電容器的壽命與電容器長期工作的環(huán)境溫度有直接關(guān)系,溫度越高,電容器的壽命越短。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時已經(jīng)損壞,如:EPCOS B41303,B43303等型號的電解電容器。
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