電容器在電源中最重要的應(yīng)用是在存儲能量、浪涌電壓保護(hù)、EMI抑制和控制電路等方面。我們可以通過圖1了解到針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域,這些電介質(zhì)技術(shù)彼此競爭或互為補(bǔ)充的關(guān)系。儲能儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150000ΜF(xiàn)之間的鋁電解電容器(如EPCOS公司的B43504或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或
電容器在
電源中最重要的應(yīng)用是在存儲能量、浪涌電壓保護(hù)、
EMI抑制和控制電路等方面。我們可以通過圖1了解到針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域,這些電介質(zhì)技術(shù)彼此競爭或互為補(bǔ)充的關(guān)系。
儲能
儲能型
電容器通過
整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為
40~450VDC、電容值在
220~
150000ΜF(xiàn)之間的鋁電解電容器(如
EPCOS公司的 B43504或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式, 對于
功率級超過10
KW的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
要選擇合適的電容值,需查看其額定直流電壓、允許的電壓波紋和充/放電周期。但是,在選擇用于該應(yīng)用的電解電容器時,應(yīng)當(dāng)考慮以下參數(shù)。
典型電源中的電容器波紋
電流為各個頻率上的波紋電流的組合。波紋電流的RMS(均方根)值決定了電容器的溫升。
常見的一個錯誤是通過把各個頻率上的波紋電流的平方值相加來計算RMS電流負(fù)載。實(shí)際上,必須考慮到隨著波紋頻率的增加,電容器的ESR下降。
正確的做法是根據(jù)波紋因子的頻率圖估算出高頻(到
100HZ)時的波紋電流。采用估算的電流平方值來確定波紋電流。這才是真實(shí)的電流負(fù)載。
由于環(huán)境溫度決定著負(fù)載條件下的電容器壽命,因此,那些聲譽(yù)卓著的制造商們均精確定義了波紋電流負(fù)載、環(huán)境溫度與概率壽命之間的關(guān)系。在實(shí)際工作條件下,利用波紋電流負(fù)載和環(huán)境溫度來確定概率壽命,而將公布的概率壽命作為絕對值。
浪涌電壓保護(hù)
開關(guān)頻率很高的現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件易受潛在的損害性電壓尖峰脈沖的影響?缃釉诠β拾雽(dǎo)體器件兩端的浪涌電壓保護(hù)電容器(如EPCOS B32620-J或B32651..56)通過吸收電壓脈沖限制了峰值電壓,從而對半導(dǎo)體器件起到了保護(hù)作用,使得浪涌電壓保護(hù)電容器成為功率元件庫中的重要一員。
半導(dǎo)體器件的額定電壓和電流值及其開關(guān)頻率左右著浪涌電壓保護(hù)電容器的選擇。由于這些電容器承受著很陡的DV/
DT值,因此,對于這種應(yīng)用而言,薄膜電容器是恰當(dāng)之選。
在額定電壓值高達(dá)2000VDC的條件下,典型的電容額定值在
470PF~47NF之間。對于大功率的半導(dǎo)體器件,如IGBT,電容值可高達(dá)2.2ΜF(xiàn),電壓在
1200VDC的范圍內(nèi)。