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输出电容设计

  • 02-23 21:39
  • 天晴朗

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  • 输出电容上的电压纹波由输出电感内的纹波电流所造成。纹波电压的一部分来自于电容电流的积分,一部分来自于电容等效串联电阻(ESR)两端的电压。所选电容的容量必须足够高而ESR足够低,确保在使用选定的输出电感的情况下输出纹波电压在可接受的范围。通常,大部分的纹波电压由ESR造成。象电感中的纹波电流一样,由ESR决定的纹波电压波形为三角波。由电容决定的纹波电压波形由一些非线性的曲线构成。

    DC-DC变换器中的输出电容一般为固体的钽电容。之所以选择这样的电容是由于在变换器工作频率处,这类电容具有很低的ESR及很低的阻抗。同时,在反馈环路设计时ESR又是一个很重要的因素。出于这样的考虑,适当的ESR反而是我们所希望的。

    ESR数值在规定的温度范围内可能会变化很大。输出纹波和控制环路稳定性会受ESR改变的影响。因而有必要在极端温度条件下对原型样机进行评估,确认其性能能够满足需要。

    处于可靠性的考虑,电容的电压额定一般应比其最大工作电压高25%。因而其降额因数为80%。例如,对于5 V的输出电压,所用电容的额定耐压应为6.3 V或者10 V。电压越低电容会越小,但在应用中使用较高耐压的电容则电源的故障率更低

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • 小燕纸

    LV.1

    02-23 22:06

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    纹波电压的一部分来自于电容电流的积分,一部分来自于电容等效串联电阻(ESR)两端的电压,这两个是主要原因

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  • 川理学子

    LV.1

    02-24 14:39

    @

    输出电容选择的时候除了考虑容量以外,还需要考虑电容的纹波电流,在大纹波电流场合,需要多个电容并联使用,否则会造成电容寿命缩减

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  • hellbaron

    LV.1

    02-24 14:46

    @

    输出电容的选择,我主要 输出纹波的大小。

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  • tanb006

    LV.1

    02-24 22:49

    @

    这些内容都是理论而已。

    实际上你考虑的只会更多、更复杂。

    电容的阻抗、纹波电流值,体积,价格,这些都不在书里。

    以前遇到过一些电容鼓包、换了更大的电容也修不好的机子,就是维修者没有从电源的整体原理上去考虑。盲目的把工频整流电路中电容使用的经验直接拿到开关电源中来用。

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  • liweicheng

    LV.1

    02-25 17:23

    @

    输出电容选择还有成本考虑,1A电流对应5~6uF,还有根据厂商提供的电容手册计算电容寿命,还要做MMFH实验

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  • XHH9062

    LV.1

    03-30 08:34

    @

    一般是经验值,1A取1000UF,我一般是这样处理的

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  • 晨风

    LV.1

    03-30 11:29

    @

    有好多都没涉及到,成本也很重要

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  • fda

    LV.1

    04-26 22:45

    @

    实际使用更多会进行一些容值选择的计算,做的动态响应和成本的折中

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  • tanb006

    LV.1

    05-24 10:39

    @

    有时候,电压高的电容内阻会更低。

    而且,改变电容内阻之后,对整个电源的环路也有影响,需要重新设计校准环路。

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  • hellbaron

    LV.1

    05-28 14:33

    @

    主要看纹波电流,足够就行了吧

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