电解电容器性能要求
小体积、大容量
由于电解电容器阳极为腐蚀多孔的阀金属且表面生成一层极薄的介质氧化膜,多数采用卷绕结构,很容易扩大体积,因此单位体积电容量非常大,比其它电容大几倍到几十倍。但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的,现代1开关电源要求越来越高的效率,越来越小的体积,因此,有必要寻求新的解决办法,来获得大电容量、小体积的电容器。
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:
(1)高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;
(2)变换器的主开关管发热,徐州耦合电容器,导致铝电解电容器的周围温度升高;
(3)变换器多采用升压电路,好的耦合电容器,因此要求耐高压的铝电解电容器。
这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,耦合电容器推荐,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。
耐纹波电流
影响电解电容器性能的主要的参数之一就是纹波电流问题。纹波电流对铝电解电容器的影响主要是在ESR上产生功耗使铝电解电容器发热,进而缩短使用寿命。
降低纹波电流的方法可以采用较大容量的铝电解电容器,毕竟大容量铝电解电容器可承受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大;也可以采用多只小容量铝电解电容器的并联方式,还可以选用纹波电流低的电路拓扑结构。
一般而言,反激式变换器产生的开关变换电流相对大。表1是各种开关变换器电路拓扑的直流电流、整流滤波的纹波电流、开关变换电流和滤波电容上的总纹波电流。
纹波电流额定值的温度特性
由上面纹波电流额定值的定义中可以看出,决定纹波电流额定值的因素中,ESR和△Tmax都是与温度有关的量。这样的规定是由于厂家出于增加电容器使用可靠性的考虑。这样,纹波电流额定值会因温度的升高减小。如果考虑ESR随温度上升而减小的特点,耦合电容器批发,受ESR的影响温度的升高会使纹波电流额定值有所增加,这在一定程度上弥补了受1大允许温升影响而减小的纹波电流额定值,即在一定程度上弥补了电容器对纹波电流的承受能力的损失。但是总的来说,一般纹波电流额定值会随着温度的升高而减小。大多数厂商的数据手册给出了纹波电流倍乘系数来换算其他温度下纹波电流额定值。如某电容器的400C型和300型电容器的数据手册中给出了85℃、120Hz时的纹波电流额定值,其他温度下的额定值与85℃时额定值的倍.
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