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限制而仍采用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)的开关速度限制而一般在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,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,大电流电容器厂商,为获得较小的脉动系数,海南大电流电容器,需要的电容量高达数十万微法,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高达数十千赫,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,如图3所示。
CC81系列为一类高频高压瓷介电容器,用于UR≥0.63KV以上的高压谐振电路中,或用在低损耗和电容量稳定性的地方或用在要求温度系数有明确规定的地方。
CT1系列为二类低频带低压瓷介电容器,大电流电容器规格,用于对tgs值和容量稳定性要求不高的电器中,如低频、耦合、滤波、退耦等,亦可用作控制电路的时间常数元件。
CT81系列为二类低频高压瓷介电容器。用于高压旁路和耦合电路中,介电常数大,容量大、损耗低。
CS1系列——三类低频低压瓷介电容器
用于超高频,甚高频电路中作宽带旁路耦合之用,具有介电常数高、体积小、容量大的特点。
CT82系列——超高压瓷介电容器
多用于对耐压有超高要求的高压旁路中。具有体积小、耐温、耐湿性能好,损耗低的特点。
为了能从显示屏上看到电容器的充电过程,对不同容量的电容器应选择不同的电阻档位。选择电阻档的原则是:电容器较大时,应选用低阻档;电容器容量较小时,应选用高阻档。如果用低阻档检查小容量电容器,由于充电时间很短,会一直显示溢出,大电流电容器报价,看不到变化过程,从而很容易误判为电容器已开路。如果用高阻档检查大容量电容器,由于充电过程很缓慢,测量时间需要较和长。对于0.1~1000uF以上的电容器可按下表选择电阻档(表中的充电时间指显示档从000变化到溢出所需的时间)。
测量电容器时对电阻档的选择,电阻档(Ω)被测电容器范围(uF)充电时间(S20M0.1~12~122M1~102~18200K10~1003~2020K100~10003~132K>1000>3电容器击穿或开路后,不能修理,只能更换同型号的新电容器。为便于修理时选用,下表列出电容器的容量与压缩机电动机输出功率的选配,供参考。电容器容量与压缩机电动机输出功率的选配压缩机电动机输出功率0.2、0.4、0.75、1.0、1.5、2.0、2.2、3.0、3.7、4.0、5.0; 电容器容量(uF)15、20、30、30、40、50、50、50、75、75、100。
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