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VICOR自动调节整流模块中保持电容的选择与计算

在VIcor的自动调节整流模块的配置电路中有一个很重要的元件,就是保持电容。这个电容影响整流模块的诸多时间参数。

保持电容的容量决定于输出母线电压的纹波、电源中断保持时间和过渡时间。

在许多实际应用中,都要求输入电源出现规定时间内的瞬时中断时,电源设备必须维持输出电压。

也就是说,转换器模块必须维持不间断输出电压。

在许多应用系统中,为了有时间按顺序关断转换器模块,还要求通知电源即将中断。

电容充电电压为 V 时,电容器中贮存的能量为:

 E= 1/2(CV2) 

其中:E为贮存的能量,C为电容器的容量,V为电容器两端的电压

输入电源中断后,转换器模块所需的能量是由电容器放电提供的。

该能量 (功率时间的乘积) 可由下式表示:

 E= PΔt = C(V12 - V22) / 2

其中: P为转换器的功率,Δt电容器放电间隔,V1为 t 起点电容器的电压

V2 t 终点电容器的电压

将上式重新整理后,可得出所需的电容:C = 2PΔt / (V12 - V22) 

电源失效预警时间 t 是指电源中断预警母线正常信号到转换器模块关断之间的时间,如上图 所示

母线正常信号和使能门限值分别为 205 V 和190 V。

将这些数值代入上式中,可简化电源失效预警时间、功率和母线电容之间的关系:

C = 2PΔt / (2052 - 1902)

C = 2PΔt / (5,925)

母线电容对输出电压及纹波的影响

在Vicor的一份资料中看到保持电容选择的一些计算方法,感觉非常有用,拿来与网友讨论,共同学习一下

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mcu51
LV.3
2
2014-08-06 10:27
很详细的资料   可以了解电容的选型及效果  便于使用vicor产品
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2014-08-06 10:55
保持电容的选择还是比较复杂的
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2014-08-06 11:11
帖子没看明白,我是来学习的,路过
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zqh1630
LV.3
5
2014-08-06 11:23
@地瓜patch
保持电容的选择还是比较复杂的

保持电容,是不是电容容量越大,断电时,保持电压时间越长啊???

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苗sea
LV.1
6
2014-08-06 11:27
@lianzhuimxvvc36
帖子没看明白,我是来学习的,路过
我也看的有点迷糊
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2014-08-06 11:35
@zqh1630
保持电容,是不是电容容量越大,断电时,保持电压时间越长啊???
电容容量越大,断电时保持电压时间越长,的确是这样,但是并不是时间越长越好,所以需要计算
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2014-08-06 11:51
@苗sea
我也看的有点迷糊
楼上两位,不明白的地方说出来,让大家明白一下
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龙1985
LV.4
9
2014-08-06 12:51

与上边的公式对比

C = 2Pt / (2052 - 1902)这个公式中的t否应该是Δt,楼主说话

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龙1985
LV.4
10
2014-08-06 12:52
@lianzhuimxvvc36
帖子没看明白,我是来学习的,路过
多看几遍,拿笔算算
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龙1985
LV.4
11
2014-08-06 12:53
@zqh1630
保持电容,是不是电容容量越大,断电时,保持电压时间越长啊???
在精密仪器中对各个部分上电断电时间有严格要求。
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2014-08-06 13:02
@龙1985
与上边的公式对比C=2Pt/(2052-1902)这个公式中的t否应该是Δt,楼主说话
是的,果然错误, t应该是Δt,楼上看的很仔细
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2014-08-06 13:06
@lianzhuimxvvc36
帖子没看明白,我是来学习的,路过
呵呵,多看几遍呗,会有用的
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2014-08-06 13:07
@zqh1630
保持电容,是不是电容容量越大,断电时,保持电压时间越长啊???
楼上说的有道理
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2014-08-06 17:49
@龙1985
与上边的公式对比C=2Pt/(2052-1902)这个公式中的t否应该是Δt,楼主说话
9楼好厉害,这种错误都能发现
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2014-08-06 17:53
@龙1985
在精密仪器中对各个部分上电断电时间有严格要求。
第一个图中,电压失效预警,VIcor的电源模块不知道会不会输出预警信号。
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redhatpig
LV.2
17
2014-08-06 19:00
@天河之水
9楼好厉害,这种错误都能发现
围观9楼,现在帖子中的错误楼主改正了,没看到现场
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redhatpig
LV.2
18
2014-08-06 19:02
@苗sea
我也看的有点迷糊
楼上不明白的是哪里,可以讨论啊
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苗sea
LV.1
19
2014-08-06 19:13
@tianya明月
楼上两位,不明白的地方说出来,让大家明白一下

纹波抑制比将为 56 dB---这句话的抑制比为什么用dB单位

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苗sea
LV.1
20
2014-08-06 19:18
@龙1985
多看几遍,拿笔算算

在计算式中C = 2PΔt / (2052 - 1902)   2052和1902是从哪里来的?上下文没有啊

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苗sea
LV.1
21
2014-08-06 19:21
@天河之水
第一个图中,电压失效预警,VIcor的电源模块不知道会不会输出预警信号。
预警信号模块内部会有,在完全掉电前做些保护工作
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苗sea
LV.1
22
2014-08-06 19:24
@龙1985
在精密仪器中对各个部分上电断电时间有严格要求。
有些芯片对上电顺序也有要求
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地瓜patch
LV.8
23
2014-08-06 19:40
@苗sea
在计算式中C=2PΔt /(2052-1902) 2052和1902是从哪里来的?上下文没有啊
真没找到两个数据的从哪里来的
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地瓜patch
LV.8
24
2014-08-06 21:21
@苗sea
纹波抑制比将为56dB---这句话的抑制比为什么用dB单位
当场一般数据单位就行,没必要纠结于dB这个单位
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地瓜patch
LV.8
25
2014-08-06 22:28
@龙1985
与上边的公式对比C=2Pt/(2052-1902)这个公式中的t否应该是Δt,楼主说话
9楼研究透彻这个保持电容的计算方法了没,有空讲解交流一下
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龙1985
LV.4
26
2014-08-06 22:32
@苗sea
在计算式中C=2PΔt /(2052-1902) 2052和1902是从哪里来的?上下文没有啊
文中有说,

母线正常信号 (BOK) 和使能门限值分别为 205 V 和190 V。将这些数值代入公式 (3) 中,得到关系式:

C = 2PΔt / (2052 - 1902)  2052最后的2是平方就是205的平方,1902同理是190的平方

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龙1985
LV.4
27
2014-08-06 22:33
@地瓜patch
9楼研究透彻这个保持电容的计算方法了没,有空讲解交流一下
也在学习过程中,你看懂的话,可以多说说,跟你学习
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龙1985
LV.4
28
2014-08-06 22:36
@天河之水
第一个图中,电压失效预警,VIcor的电源模块不知道会不会输出预警信号。
帖子中也说了电源失效预警时间是电源中断预警母线正常信号(BOK) 到转换器模块关断之间的时间。所以失效预警是有输出信号的。
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龙1985
LV.4
29
2014-08-06 22:38
@zqh1630
保持电容,是不是电容容量越大,断电时,保持电压时间越长啊???
其实在第一个图中这些时间关系中能看出这些时间与电容的放电有直接关系
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地瓜patch
LV.8
30
2014-08-06 22:43
@龙1985
文中有说,母线正常信号(BOK)和使能门限值分别为205V和190V。将这些数值代入公式(3)中,得到关系式:C=2PΔt /(2052-1902) 2052最后的2是平方就是205的平方,1902同理是190的平方
楼上厉害,肯定是平方。205的平方减去190的平方正好是下边式子中的5925
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地瓜patch
LV.8
31
2014-08-06 22:45
@龙1985
也在学习过程中,你看懂的话,可以多说说,跟你学习
不是很明白,也在学习ing
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