电源适配器如何正确选择滤波电容器

电解电容器可以胜任一般的电源适配器输出整流滤波

      普通电解电容器用于工频整流滤波是可以完全胜任的,但是随着电源适配器的开关频率的不断提高,普通电解电容器的ESR和寄生电感将不能很好地适应高频整流滤波｡尽管现在的普通铝电解电容器的ESR和寄生电感越来越小。

其主要问题就是,电解电容器在不同的频率下的ESR不同,而ESR的大小直接影响着电源适配器的整流输出滤波效果｡因此,可以说电源适配器需要的是高频段的低ESR,而120H或100H的ESR并不重要,因为电源适配器输出电流成分中120Hx或100H成分“微乎其微”,而开关频率及开关频率以上的电流成分则是绝大多数成分,所要滤除的就是这一部分电流分量｡这就是为什么电源适配器输出整流滤波电容器要“高频､低阻”的原因｡

      在此基础上,电解电容器对高频段的ESR做出低阻甚至超低阻设计｡对应的就是低ESR和超低ESR电解电容器。

      在大多数情况下,反激式电源适配器选用的而输出整流滤波电容器为“高频､低阻”电解电容器,甚至选用早期型号也能满足那些廉价电源适配器的要求｡

      适用于一般电源适配器的低ESR的铝电解电容器可以在一般的电源适配器中应用,一般情况下可以满足要求｡

      由于电解电容器内部存在电解液,在异常状态下会产生“大量气体”,导致电解电容器内部压力剧增,为防止电解电容器爆炸,电解电容器必须设置压力释放装置,如图8-3所示。

      因此,铝电解电容器必须工作在可以压力释放的工作环境,以确保电解电容器在异常状态下释放压力(“凸底”或“爆浆”),如图8-4所示｡

      因此电解电容器不允许被密封应用,如采用灌封胶或灌封树脂将电解电容器彻底灌封订能会因为异常状态下电解电容器内部气压过高面无法释放最终导致整个灌封的爆裂/爆炸因此在密封或高温状态下绝不能选用带有电解液的电解电容器｡

      同样,在开关电源适配器频率超过300kHz以上,并且是硬开关时,电解电容器就显得满足不了要求了,这时可以选用电源适配器输出整流滤波专用的聚合物电解电容器(也称为固态电解电容器)､但电解电容器､薄膜电容器或陶瓷电容器,其ESR可以低于数mΩ甚至低于1mΩ。

      聚合物电解电容器的性能的确非常优秀,但是其价格是“高频､低阻”电解电容器的3-5倍,为了尽可能地降低反激式电源适配器的成本,一般不会选用聚合物电解电容器｡一般会用在“高频､低阻”电解电容器不能应用的场合,如工作温度过高､密封工作状态､开关频率高等应用中。