選用輸出濾波電容的注意事項(xiàng)
輸出濾波電容,由于開關(guān)電源瞬態(tài)特性的要求,目前多采用大容量鋁電解電容。鋁電解電容的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大,體積大。鋁電解電容的電容量和體積之比大于其他電容。但由于鋁電解電容的等效串聯(lián)電阻較大,介質(zhì)損耗隨頻率升高而增加,隨溫度降低而增加,并具有較大的串聯(lián)電感,電容的充、放電過程會產(chǎn)生紋波電壓,所以一般的鋁電解電容屬于低頻電容,適合在工作頻率為25kHz以下的場合使用。
工作于較高頻率的開關(guān)電源,特別是反激式電源,由于電源中有尖峰存在,所以實(shí)際加在電容端的頻率遠(yuǎn)高于其工作頻率。隨著頻率的升高,在額定阻抗Xc=1/(2πfc)的情況下,相當(dāng)于電容的容量逐步下降,因此在高頻運(yùn)用時(shí)需要選用其他類型的電容,如性能較好的高頻鋁電解電容或聚丙烯電容。
一般穩(wěn)壓電容專用的輸出的鋁電解電容的耐溫可達(dá)105℃,諧振頻率的上限約有數(shù)百kHz。當(dāng)開關(guān)頻率增加時(shí),大多數(shù)電解電容都能確保工作頻率達(dá)到100kHz時(shí),仍然具有很低的等效串聯(lián)電阻值。
為了減小等效串聯(lián)電感Lc和電阻Rc,最常用的還是采取兩個(gè)或多于兩個(gè)的小容量的點(diǎn)解電容并聯(lián)來等效一個(gè)大電容,其濾波性能可得到較大的改善。當(dāng)多個(gè)點(diǎn)解電容并聯(lián)使用時(shí),點(diǎn)解電容的引線要盡可能地短,且計(jì)算總電容值時(shí)還得考慮電容中等效的L、R、C值。性能良好的聚丙烯電容有較低的等效電阻和低的損耗,將得到廣泛應(yīng)用,不過其體積較大。
在實(shí)際使用時(shí),根據(jù)需要還可采用二級LC濾波,但是這樣將會增加開關(guān)電源的體積和質(zhì)量。
另外,在實(shí)際應(yīng)用中,為了消除輸出電壓中頻率較高的開關(guān)轉(zhuǎn)換紋波分量,在濾波電容C的兩端再接并接一個(gè)容量范圍在0.01-0.47µF的小電容,可減小輸出噪聲。