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電源濾波電容選型計(jì)算

CHANBAEK ? 來源:頭條號鐵馬道場 ? 作者:頭條號鐵馬道場 ? 2023-03-28 14:43 ? 次閱讀

【任務(wù)】交流電經(jīng)變壓器降壓、橋堆整流后得到脈動(dòng)直流(圖1、圖2),必須降低脈動(dòng)成分(減小紋波系數(shù))后,得到平滑的直流電壓,才能送給后級IC。通常濾除脈動(dòng)的方法是在輸出端串聯(lián)電感或并聯(lián)電容。相較于電感濾波,電容濾波使用更加普遍。

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【元件選型】電源濾波通常選用有極性的鋁電解電容(在小功率場合,有時(shí)會(huì)采用鉭電容),盡量采用貼片封裝或短粗引腳的電容,以減小引線電感、電阻的影響。鋁電解電容并非指電容外殼為鋁材料,而是指這種電容的電介質(zhì)為氧化鋁(Al2O3)。以下是業(yè)界認(rèn)為品質(zhì)較高的電容品牌:紅寶石(Rubycon),尼吉康(Nichicon),三洋(Sanyo),松下(Panasonic),日本化工(Chemicon)。我國的電容產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒸蒸日上,不遠(yuǎn)的將來有望超越歐美品牌。

【耐壓值確定】電容的工作電壓不允許超過其耐壓值,否則會(huì)嚴(yán)重降低電容的濾波性能,縮短使用壽命,當(dāng)工作電壓超出耐壓值太多時(shí),電容很可能會(huì)“脫衣爆漿”。所以,選用的電容的耐壓值相對于電容的工作電壓必須留有裕量。電容的標(biāo)準(zhǔn)耐壓值(單位:V)系列有:1.6,2.5,4,6.3,10,16,20,25,35,50,63,80,100,200,250,400,500,1000等。

設(shè)計(jì)選擇電容時(shí),電容耐壓要達(dá)到線路電壓的2倍以上,即Ub≥2UL。比如:5V電源的濾波電容耐壓要選10V的,不是選6.3V的;24V電源的濾波電容耐壓要選50V的,而不是選25V或35V的。

【容值計(jì)算】如果電源電壓為Uo=35V,輸出電流Io=0.5A,確定濾波電容C的容量。如圖3、圖4。

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根據(jù)RC電路電容充放電的指數(shù)曲線可知,充放電時(shí)間常數(shù)RC須為圖2工頻(50Hz)半波時(shí)間的5倍以上時(shí),充放電幾乎接近于完成(95%以上的電荷),即RC≥5T/2,其中T=1/50=0.02秒。對圖3電路而言,負(fù)載電阻RL相當(dāng)于RC常數(shù)中的R,于是R=RL=Uo/Io。最終,計(jì)算濾波電容容量的公式為:C≥0.05Io/Uo。對圖3的電熔而言,C≥0.05*0.5/35=700uF,選取標(biāo)準(zhǔn)的1000uF,耐壓80V(工作電壓的2倍以上)。最終的電容參數(shù)如下面的圖5所示。

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