濾波電容
濾波電容在電路中的符號(hào)一般用"C"表示。在50赫茲市電的整流電路中,為了獲得好的濾波效果,選擇的濾波電容的電容量都比較大,最常用的為數(shù)百至數(shù)千微法的電解電容,要求高的場(chǎng)合也有使用鉭電容或鈮電容的;但在幾十千赫茲甚至更高頻率的場(chǎng)合,對(duì)頻率特性的要求比對(duì)容量的要求顯得重要得多。
低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率與市電一致為50Hz;而高頻濾波電容主要工作在開(kāi)關(guān)電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬(wàn)Hz。濾波電容在開(kāi)關(guān)電源中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個(gè)工程技術(shù)人員十分關(guān)心的問(wèn)題。
50赫茲工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動(dòng)電壓頻率僅為100赫茲,充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí)。為獲得更小的脈動(dòng)系數(shù),所需的電容量高達(dá)數(shù)十萬(wàn)微法,因此普通低頻鋁電解電容器的目標(biāo)是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。而開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)萬(wàn)赫茲,甚至是數(shù)十兆赫茲。這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo),衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是"阻抗- 頻率"特性。要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。
普通的低頻電解電容器在萬(wàn)赫茲左右便開(kāi)始呈現(xiàn)感性,無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源的使用要求。而開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。電流從四端電容的一個(gè)正端流入,經(jīng)過(guò)電容內(nèi)部,再?gòu)牧硪粋�(gè)正端流向負(fù)載;從負(fù)載返回的電流也從電容的一個(gè)負(fù)
端流入,再?gòu)牧硪粋�(gè)負(fù)端流向電源負(fù)端。
選取原則
在電源設(shè)計(jì)中,濾波電容的選取原則是:
C≥2.5T/R
其中:C為濾波電容,單位為F;
T為周期,單位為S,T=1/f
f為交流電源頻率,單位為Hz
R為負(fù)載電阻,單位為Ω
當(dāng)然,這只是一般的選用原則,在實(shí)際的應(yīng)用中,如條件(空間和成本)允許,都選取C≥5T/R。
由于四端電容具有良好的高頻特性,為減小電壓的脈動(dòng)分量以及抑制開(kāi)關(guān)尖峰噪聲提供了極為有利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式,即將鋁箔分成較短的若干段,用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子,提高了電容器承受大電流的能力。
理論上頻率越高容抗越小越容易通過(guò)高頻信號(hào),實(shí)際由于工藝等諸多問(wèn)題,它的寄生電感就必須考慮了。往往寄生電感超過(guò)它本身的容抗,會(huì)表現(xiàn)為電感性。
1、低頻濾波電容主要用于市電濾波或變壓器整流后的濾波,其工作頻率和市電一致為50Hz。
2、高頻濾波電容主要工作在開(kāi)關(guān)電源整流后的濾波,其工作頻率為幾千Hz到幾萬(wàn)Hz。
諧波濾波器回路由電容器串聯(lián)電抗器組成,在某一諧波階次形成最低阻抗,用以吸收大量諧波電流,電容器的質(zhì)量會(huì)影響諧波濾波器的穩(wěn)定吸收效果,電容器的使用壽命跟溫度有很大的關(guān)系,溫度越高壽命越低,濾波全膜電容器具有溫升低等特點(diǎn),可以保證其使用壽命。
2、損耗低
介質(zhì)損耗角正切值(tgδ):≤0.0003
3、安全性
符合GB、IEC標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)部單體電容器均附裝保護(hù)裝置;當(dāng)線(xiàn)路或單體電容器發(fā)生異常時(shí),該保護(hù)裝置將會(huì)立即動(dòng)作,自動(dòng)切斷電源,以防二次災(zāi)害的發(fā)生。附裝放電電阻,可確保用電及維護(hù)保養(yǎng)之安全。外殼采用鋼板沖壓而成,內(nèi)外部涂上耐候性良好之高溫烤漆安全性特高。
4、便捷性
體積小且重量輕,搬運(yùn)安裝極為方便。
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福建安溪燦宏電子科技有限公司
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