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寄生對陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同
顯示運作在500kHz下的連續(xù)同步調(diào)節(jié)器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗:陶瓷電容;鋁ESR;鋁聚合物ESL.
紅色線條為鋁電解電容器,其由ESR主導。同時他指出,還有很多其他的氧化還原-活性分子可以用來制作COF材料,并且可能性能更好,目前關(guān)于COF的研究只是處于起始階段。因此,紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。藍色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓,其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性,因此這導致一系列時間平方部分,并且外形看似正弦曲線。
綠色線條代表紋波電壓,其電容器阻抗由其ESL主導,例如:鋁聚合物電容器等。在這種情況下,輸出濾波器電感和ESL形成一個分壓器。③如果電容器同架空線聯(lián)接時,可用合適的避雷器來進行大氣過電壓保護。這些波形的相對相位與我們預(yù)計的一樣。ESL主導時,紋波電壓引導輸出濾波器電感電流。ESR主導時,紋波與電流同相,而電容主導時,其延遲?,F(xiàn)實情況下,輸出紋波電壓并非僅包含來自這些元件中之一的電壓。相反,它是所有三個元件電壓之和。因此,在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。
電容器的紋波電流
2、電容器的紋波電流
紋波電流是指流過電容器電流的交流部分。不同應(yīng)用電路中的紋波電流有其具體形態(tài),例如通常認為開關(guān)變換器中流過電容器的紋波電流是指直流電流的微小波動。由于紋波電流為線性,因此這導致一系列時間平方部分,并且外形看似正弦曲線。但是無論那種形態(tài)的紋波電流都會使電容器發(fā)熱,電容器應(yīng)該工作在允許內(nèi)部核心溫度之內(nèi),否則將導致電容器很快損壞。如果工作溫度接近允許內(nèi)部核心溫度而不超過它,這樣電容器雖然不會馬上損壞,但是會急劇縮短電容器的使用壽命。CDE鋁電解電容器負載壽命使用說明書中指出,電容器工作在允許內(nèi)部核心溫度時的壽命一般為1000到15,000小時,也是6周到1.7年。
紋波電流額定值的定義是很復(fù)雜的,而且每個廠家在其定義紋波電流額定值時都有其各自的考慮。大型電容器組(水庫)被用作核武1器和其他專用武1器中的爆1炸式橋梁雷1管或搗毀雷1管的能量來源。但是欲想提高紋波電流的承受能力,就得緊緊抓住熱阻和允許溫升這兩個主要因素,對所應(yīng)用電容器的相關(guān)信息了解的越多對提升紋波電流承受能力越有利。另外,通過頻率影響ESR也可能提高紋波電流能力,因此應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用和設(shè)計采用多種有效的措施來達到預(yù)期的效果。
用于開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出整流的電解電容器,要求其阻抗頻率特性在300kHz甚至500kHz時仍不呈現(xiàn)上升趨勢。如果用高阻檔檢查大容量電容器,由于充電過程很緩慢,測量時間需要較和長。電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓。而普通電解電容器在100kHz后就開始呈現(xiàn)上升趨勢,用于開關(guān)電源輸出整流濾波效果相對較差。
通過實驗可發(fā)現(xiàn),普通CDII型中4700μF,16V電解電容器,用于開關(guān)電源輸出濾波的紋波與尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高頻電解電容器的低,同時普通電解電容器溫升相對較高。其原因是,在數(shù)字設(shè)備中,隨著功能的增加,電路的電流有越來越大的趨勢。當負載為突變情況時,用普通電解電容器的瞬態(tài)響應(yīng)遠不如高頻電解電容器。