整流滤波电容器需要的最低电容量

  滤波电容器的选择,为限制整流滤波输出电压纹波,正确选择电容量是非意重要的通常滤波电容器的电容量在输入电压220V±20%时按输出功率选择为:不低于每瓦1f(即≥1pF/W),输入电压85=265V输入时按输出功率选择为:不低于每瓦3µf(即≥3µF/w),滤波电容器电容量的取值依据为:在220(1±20%)V交流输人及85~265V交流输人的最低值时,整流输出电压最低值分别不低于200V和90V,在同一输人电压下的整流滤波输出电压分别的为240V和15.电压差分别为40和25V｡每半个电源周度(0m),整流器导电时间约2ms,其余为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,即

每半个电源周波(10ms),整流器导电时间约3ms,其余7ms为滤波电容器放电时间,承担向负载提供全部电流,则:滤波电容器容量为0.88µF/W和3.15µF/W。

5.3.5整流滤波电容器的真实选择

  1.承担整流滤波和旁路的电容器选择

  对于承担整流滤波和旁路功能的电容器来说,需要相对很大的电容量,因此电解电容器成为“唯一”的选择｡在实际应用中,电解电容器的承载电流能力比较低,在实际应用中近根据整流滤波电容器的最低电容量选择依据选择的电容量,电容器将不能承受电路整流电路和反激式变换器所产生的交流电流分量。

85-265V国际通用电压等级交流电输入状态下,整流滤波电容器承受约27mA/W的纹波电流有效值。

220V交流电压等级在最低输入电压状态下,整流滤波电容器承受约13.3mA/W的纹波电流有效值。

因此,在大多数的应用中电源适配器中的滤波用电解电容器的选择需要根据电解电容器可以承受的电流选择。

例如输出功率为24W的反激式电源适配器,如果输入电压为85~265V国际通用电压等  级,则整流滤波电容器将承受约0.65A有效值电流,至少需要选择100µF/400V的电解电容器,通常100µF/400V的电解电容器可以承受0.5~0.7A有效值电流,这个电容器也超过了72uF的最低电容量。

如果同样的24W的反激式电源适配器,采用220V电压等级交流电供电,则整流滤波电容器流过的纹波电流为0.32~0.33A，33µF/400V电解电容器时可以承受这个幅值的是有效电流的。

由于电解电容器的可承受纹波电流能力并不是随电容量线性增长的,因此随着电源适配器输出功率的增大,随需要的电容量将更大。

如输出功率为100w的反激式电源适配器,在85~265V国际通用电压等级供电条件下,整流滤波电容器将承受2.7A有效值电流,220µF/400V的电解电容器最大电流承受能力( chemi-con公司的SMQ系列85℃/2000小时型)最大不过1.4A,即便是470µF/400V的电解电容器的承受电流能力也不过2.39A,需要选用560µF/400v的电解电容器(2.69A)。

如果选用220V电源电压等级供电,则电容量可以减小到220µF/400V。

如果不是高纹波电流产品,则需要按电解电容器实际可以承受的有效值电流选择电容量。

2. 仅承担旁路功能的电容器选择

直流供电的反激式电源适配器的电容器选型首先要满足纹波电流的条件,然后再考虑电容量对滤除电源纹波电压的影响。

纹波电流的考虑需要记住以下公式：

反激式变换器想直流供电电源索取的电流峰值为

接下来考虑的是电容量问题:

容量只要满足一个开关周期逆变器产生的电压降在允许之内即可,例如电压跌落5%。根据电容器电压与电容量､放电时间､放电电流的关系如下：

放电电荷：

式中Q—电容器放电电荷；

T—反激式变换器的开关周期。

  一般来说,电容量不是问题,电容器承受的电流才是关键,特别是占空比选得比较低时(一个不正确的参数选择)尤其如此｡

  电容器的类型:如果没有特殊的要求,可以选择性价比比较高的“高频低阻”电解电容器,同时还要考虑最高工作温度和寿命｡对于100V以下的直流电输入,也可以采用陶瓷贴片电容器或聚合物电解电容器或钽电解电容器｡