如何正确选择电容降压元器件
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如何正确选择电容器的参数电容器是电子元件中常见的一种,广泛应用于各种电路中。
正确选择电容器的参数对于保证电路的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍如何正确选择电容器的参数。
一、了解电容器的基本参数电容器的基本参数包括容值、额定电压、精度和温度系数等。
容值表示电容器可以储存的电荷量,单位为法拉(F)或微法(F);额定电压表示电容器能够承受的最大电压,超过该电压容易损坏;精度表示电容器的容值与额定值之间的误差范围,一般用百分比表示;温度系数表示电容器容值的变化与温度变化之间的关系。
二、考虑电路的需求在选择电容器参数时,需要根据电路的需求进行合理的选择。
首先确定电路所需要的容值范围,可以根据电容器的容值表找到合适的容值选项。
其次,考虑电路的工作电压范围,选择能够承受该电压范围的电容器。
此外,还需考虑电容器的精度和温度系数,选择能够满足电路要求的电容器。
三、选择适当的电容器类型根据实际需要,选择适当的电容器类型也是十分重要的。
目前常见的电容器类型包括固定电容器、可变电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器等。
固定电容器容值稳定,适合在稳定的电路中使用;可变电容器可以根据需要调节其容值,适用于需要频繁调整容值的电路;陶瓷电容器具有良好的高频特性,适合在高频电路中使用;铝电解电容器容值大,适用于大容量需求的电路。
根据电路的特点和要求选择合适的电容器类型。
四、考虑电容器的尺寸和成本除了基本参数和电容器类型外,还需要考虑电容器的尺寸和成本。
电容器的尺寸直接影响到电路的布局和结构设计,需根据实际情况选择合适的尺寸。
同时,也需要考虑电容器的成本,选择符合预算和性能要求的电容器。
五、参考相关标准和规范在选择电容器参数时,可以参考相关的标准和规范。
电容器的制造和质量标准可以帮助我们了解电容器的性能和可靠性。
此外,一些应用场景会有特定的规范和要求,需要在选择电容器参数时加以考虑。
六、结合实际测试和验证最后,在选择电容器参数之后,需要进行实际测试和验证。
电容降压式电源电路的电容计算及选择
在常用的低压电源中,用电容器降压(实际是电容限流)与用变压器相比,电容降压的电源体积小、经济、可靠、效率高,缺点是不如变压器变压的电源安全。
通过电容器把交流电引入负载中,对地有220V电压,人易触电,但若用在不需人体接触的电路内部电路电源中,本弱点也可克服。
如冰箱电子温控器或遥控电源的开╱关等电源都是用电容器降压而制作的。
相对于电阻降压,对于频率较低的50Hz交流电而言,在电容器上产生的热能损耗很小,所以电容器降压更优于电阻降压。
通过电容器电流的大小,受该电容器容抗Xc=1╱(2πfC),Xc 的单位是欧姆;交流电频率f的单位是赫兹;电容器C的单位是法拉。
当将不同容量的电容器C(如图1所示),接入AC220V 50Hz的交流电路时,其C的容抗及其所能通过的电流如附表所列。
该电流即电容器C所能提供的最大电流值。
图阻容降压电路图(点击看原图)
(1)经电容器降压后,必须如图2所示经整流、滤波及稳压二极管稳压后,才能获得电压稳定的电源(注:整流电路也可用半波整流)。
(2)电容器耐压最好在630V以上,并应用无极性的电容器,有极性电容器不能用。
(3)在电容器两端并联500K-1M的泄放电阻。
(4)若需要加电源开关,为防止浪涌电流对负载RL并联,如图3所示。
(5)在组装调试过程中要用1:1隔离变压器接入AC220V电路中,
以防触电。
阻容降压中电容的选择以及一些注意事项阻容降压中电容的选择以及一些注意事项1.根据负载的大小来选择首先板子做好之后,用直流电源供电,根据电源箱显示的电流值来计算阻容降压中的电容大小我们现在板子上需要通过阻容降压稳压出24V,先通过直流电源箱供24V给我们板子,此时假设电源箱电流显示30mA.交流电220VAC,50HZ, 全波整流,30mA设电容大小为C.Xc = 1/(2πfC)30mA/0.89 = (220V - 24V )/Xc ;(注采用全波整流的利用率系数为约0.89,半波整流的利用率约0.44)34mA = 196*100π*C34/1000 = 19600π*CC = 34/(1000*19600*π)= 34/61544000= 0.552 (uF)这个电容的选择需要认真考量,如果负载太轻,不只是消耗了电能,还有导致稳压管轻则发烫,重则挂掉,更甚者虽然使用的是24V稳压管,可能会漂到30V左右,导致后级稳压电路出现问题,击穿主控芯片.还有就是一旦电容选定了,只要负载不超过计算的电流值的话,此时的电路板消耗的功率为P = UI = 24V * 34mA = 0.8W 左右也就是说无论你阻容降压后后级电路负载无论怎么减少功耗,上面计算的功耗都不会有太大的变化.2. 使用过程中,在稳压管旁边的电容一般来说容量越大越好,因为后级电路如果需要瞬间大电流的话稳压旁路电容如果太小,此时将可能引起稳压的电压大幅度跌落,导致后级电路供电不稳,进而导致一些不可预测的问题,例如主控芯片MCU复位或者死机3. 在使用过程中,电容是会老化的,然而负责却不会随着使用的年限而降低,这样会导致阻容降压后的电压没有达到设计要求,此情况和2一样。
4.使用阻容降压将会使得整块电路板带电,不能直接进行操作,使用是最好使用隔离变压器将市电隔离后进入控制板进行调试.5.对于安装使用条件来说,必须安装在人不会轻易接触到的地方.2021 - 01 - 13 黄林杰。
阻容降压电容如何选择浅谈阻容降压电容使用注意事项
本文主要是关于阻容降压电容的相关介绍,并着重对阻容降压电容的选择及其注意事项进行了详尽的阐述。
阻容降压电容阻容降压电容是利用电容的容抗来限制电流的电容器,广泛应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域
应用原理:
阻容降压是利用电容的容抗来限制电流,从而达到降压的目的,电流计算公式=2*3.14*f*C*U,阻容降压电路以设计简单,成本低。
体积小,装配方便。
广泛应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域,一般这种设计只适合于小功率和小电流的负载(建议《100mA),此电路对电容要求较高,目前市场上多次出现功能性故障,以下做详解。
降压电路设计注意事项:
因普通滤波电容如有容量衰减,电子设备还可以工作,但阻容降压电容如有容量下降,将会出现供应电流下降,导致设备出现故障,故对阻容降压电容的寿命要求很高,特别是连续性使用的机种,现在很多使用这种电容降压设计的厂家出现批量性故障,所以选择电容方面一定要慎重。
产品适用范围:
DS系列:主要用于电表。
温控器。
小功率负载降压驱动及其它温湿度要求高的阻容降压用途。
应用优势:
设计简单,成本低。
体积小,装配方便。
一般应用在小家电面板控制/小功率LED/酒店门控/电表等领域
如何提高阻容降压电容的寿命和提高产品可靠性:
●.增加真空浸渍工艺,排除电容内部空气,并与外部空气予以隔绝,阻断发生电化学腐。
降压转换器——选择正确电容是关键传统的电源设计方法过多地强调对输出电容的选择和布局,以满足严格的纹波和噪声要求。
客户愿意为高性能部件花钱,但从目前来看,总是被忽略的输入电容对于降压转换器设计的成功来说更为重要。
其高频特性和布局将决定设计是否成功。
事实上,设计人员在选择和布局输出电容时有很大的自由度。
即便是为了满足输出噪声要求,选择和布局输入电容也很重要。
输入电容的相关应力比输出电容要大,这主要表现在两个方面:输入电容会承受更高的电流变化率,其布局和选择对限制主开关电压应力以及限制进入系统的噪声至关重要;另外,其更高的均方根(RMS)电流应力和潜在的组件发热使得这种选择对整体可靠性而言尤为关键。
电流的快速变化率 应力的第一个方面是快速电流变化率,即dI/dT,其表现为所有内部或杂散电感的电压。
这会给输入电容供电运行的开关或钳位二极管带来过电压应力,并将高频噪声辐射到系统中。
高侧降压开关关闭时电流为零,开启时为满负载电流。
输入电容会承受一个从零到满负载的方波电流。
现代MOSFET以及随后旁路电容中的电流上升时间,均为5ns数量级。
这种快速的电流变化率(dI/dT),乘以总杂散电感(L),在降压开关上形成电压尖峰。
另一方面,输出电容承受的电流波形,经输出扼流圈平流并受扼流圈峰至峰电流限制。
一般而言,输出扼流圈纹波电流被设计限定到满负载电流的40%或更小电流。
就500kHz、10%占空比下运行的降压转换器而言,其意味着40%负载电流的上升时间为200ns。
也就是说,5ns上升100%与200ns上升40%相比,电流变化率高100 倍;就给定电感的电压而言,情况也是如此。
对一些高占空。
降压电容的选择以及注意事项分析
电路中的降压电容的容量大小决定了降压电路中的电流大小,可以根据负载电流的需要选择降压电容的容量大小,220V、50Hz的交流电路中,如表是电容降压电路中电流大小与容量之间的关系,表中所示电流为特定降压电容器容量下的最大电流值。
关于电容降压电路需要注意下列几点:
(1)电容降压电源是一种非隔离电源,它实际上是将220V交流电引入负载电路中,在应用上要特别注意隔离,防止触电。
进行调试时要用1:1隔离变压器,以保证安全。
(2)相对于电阻降压电路而言,由于降压电容对交流电的损耗很小,所以优于电阻降压电路。
这种降压电路省去了成本较高的电源变压器,所以在一些电源电路中有应用。
(3)电容降压电源电路中的降压电容容抗是电源的内阻,它的容抗大,所以电源的内阻大,这样电源所能提供的电流较小。
由于电源的内阻大,在负载电流大小发生改变时,直流工作电压大小也有相应的变化,为了保证直流工作电压稳定,可以用稳压二极管来稳定直流输出工作电压。
(4)降压电容器的耐压最好在400V以上,使用无极性电容器,不能使用有极性电容器,因为这是纯交流电路。
最理想的电容为铁壳油浸电容。
(5)电容降压电路不能用于大功率条件,不适合动态负载条件,也不适合容性和感性负载。
如何选择合适的电源电容选择合适的电源电容是电子产品设计中非常重要的一步。
电源电容对于电子产品的性能和稳定运行起着至关重要的作用。
因此,如何选择合适的电源电容是每个电子工程师都需要了解和掌握的知识。
本文将介绍一些选择合适电源电容的准则和方法。
一. 确定需求和规格在选择合适的电源电容之前,首先需要明确产品的需求和规格。
例如,需要知道电源电容的额定电压、电容量、尺寸和工作温度等。
这些信息将帮助你确定选择范围和避免选择不合适的电源电容。
二. 考虑电力负载和稳压性能电源电容主要承担电力负载和稳压的功能。
因此,在选择电源电容时需要考虑产品的负载电流和电压波动情况。
一般来说,负载电流越高,电容量就应选择越大。
同时,电源电容的电压波动应保持在可接受范围内,以确保产品的正常运行。
三. 考虑电容类型电源电容有不同的类型,如铝电解电容、陶瓷电容、钽电容等。
每种类型都有自己的特点和适用范围。
铝电解电容适用于大电容量和高工作电压的场合;陶瓷电容适合于小电容量和高频率的应用;钽电容则适用于体积小、电容量大和稳定性要求较高的产品。
根据产品需求和规格,选择合适类型的电源电容。
四. 考虑寿命和可靠性电源电容的寿命和可靠性是选择合适电容的重要考虑因素。
一般来说,铝电解电容寿命较短,约为2000至10000小时;陶瓷电容和钽电容则寿命较长,可达100000小时以上。
因此,在选择电源电容时,需要根据产品的寿命和可靠性要求来决定。
五. 参考厂家和数据手册选择电源电容时,可以参考厂家提供的产品信息和数据手册。
这些资料通常包含了电容的详细规格、性能参数和使用注意事项等。
仔细阅读和分析这些资料,可以帮助你了解产品是否符合需求,以及电容的质量和性能是否可靠。
六. 总结选择合适的电源电容是确保电子产品性能稳定和可靠运行的重要一环。
在选择过程中,应根据产品的需求和规格确定电容的电压、电容量、类型和工作温度等参数。
同时,还要考虑电容的负载能力、稳压性能、寿命和可靠性等因素。
电容选用原则
电容是电子元器件中常用的一种,其主要作用是存储和释放电荷。
在选择电容时,可以根据以下原则进行考虑:
1. 电容值(容量):电容的容量决定了它能够存储的电荷量。
根据具体应用需求,选择适当的电容值是十分重要的。
一般来说,电容值越大,其存储的电荷量越多。
2. 电压等级:电容具有工作电压范围,超过其额定电压会导致电容损坏。
因此,在选择电容时,需要根据系统的工作电压来选择合适的电容的额定电压等级,以确保电容能够正常工作。
3. 尺寸与封装:电容的尺寸和封装形式也需要考虑。
不同尺寸和封装形式的电容适用于不同的应用场景。
在选择时,需要考虑电路板空间大小、电容的安装方式等因素。
4. 温度特性:电容的电容值和电阻特性可能随温度的变化而发生变化。
在某些应用中,对温度特性的要求较高。
因此,需要选择具有适当温度特性的电容。
5. 电容类型:常见的电容类型有陶瓷电容、铝电解电容、钽电容等。
不同类型的电容具有不同的特性和应用领域。
根据具体的应用需求选择合适的电容类型。
6. 成本和供应:最后,还需要考虑电容的成本和供应情况。
一些特殊类型或大容量的电容可能价格较高或供应不足,这也需要在选择时进行综合考虑。
总之,电容的选择需要根据具体的应用场景和需求来确定,综合考虑电容值、电压等级、尺寸与封装、温度特性、电容类型、成本和供应等因素。
电力电子器件的电容器选择与使用注意事项电力电子器件是现代电气领域中必不可少的一部分,而在电力电子器件的设计与应用中,电容器的选择与使用则显得至关重要。
本文将就电容器的选择与使用注意事项展开论述,帮助读者更好地理解和应用电力电子器件中的电容器。
一、电容器的选择在选择电容器时,我们需要根据具体的应用场景和需求来进行综合考虑。
以下是一些常见的选择指标:1. 电容值(容量):电容器的电容值是电子器件所能存储的电荷量的量度,通常以法拉(F)为单位。
在选择电容器时,需要根据电路的需求来确定需要的电容值。
过小的电容值可能无法满足电路的需求,而过大的电容值则可能增加电路的成本和体积。
2. 工作电压:电容器的工作电压是指电容器所能承受的最大电压。
在选择电容器时,需要根据电路的工作电压来选择具备足够工作电压的电容器,以确保电容器能够正常工作而不会损坏。
3. 电容器类型:电容器可以分为不同类型,如铝电解电容器、钽电容器、陶瓷电容器等。
不同类型的电容器在电容值、工作电压、温度特性等方面各有优缺点,需要根据具体的应用场景来选择合适的电容器类型。
4. 电容器的ESR:ESR(等效串联电阻)是电容器内部由于电导、介质等因素产生的内阻。
ESR的大小会影响电容器在高频应用中的性能。
对于高频应用,选择具有低ESR的电容器能够提供更好的性能。
5. 温度特性:电容器的电容值随温度的变化而变化,这是由于电容器介质的特性决定的。
在一些特殊应用场景中,如高温环境下的电力电子器件,需要选择具有较好温度特性的电容器。
二、电容器的使用注意事项除了正确选择电容器外,正确使用电容器也是保障电子器件正常工作的重要因素。
以下是一些电容器使用的注意事项:1. 构建合理的电容器电路:在电力电子器件设计中,电容器通常作为滤波、储能或耦合等用途。
在使用电容器时,需要根据具体情况构建合理的电容器电路,确保电容器能够发挥预期的作用。
2. 考虑电容器的容量衰减问题:由于电容器本身的特性和工作环境的影响,电容器的容量可能会随时间变化而衰减。
在电子制作时,为了减小体积、降低成本,往往采用电容降压的方法代替笨重的电源变压器。
但是采用电容降压方法如元器件选择不当,不但达不到降压要求,还有可能造成电路损坏。
本文从实际应用角度,介绍电容降压元器件应如何进行正确选择。
最简单的电容降压直流供电电路及其等效电路如图1,C1为降压电容,一般为0.33~3.3uF。
假设C1=2uF,其容抗
XCL=1/(2PI*fC1)=1592。
由于整流管的导通电阻只有几欧姆,稳压管VS的动态电阻为10欧姆左右,限流电阻R1及负载电阻RL一般为100~200,而滤波电容一般为100uF~1000uF,其容抗非常小,可以忽略。
若用R代表除C1以外所有元器件的等效电阻。
同时满足了XC1>R 的条件。
由于R甚小于XC1,R上的压降VR也远小于C1上的压降,所以VC1与电源电压V近似相等,即VC1=V。
根据电工原理可知:整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I的关系为Id=V/XC1。
若C1以uF为单位,则Id为毫安单位,对于22V,50赫兹交流电来说,可得到Id=0.62C1。
由此可以得出以下两个结论:
(1)在使用电源变压器作整流电源时,当电路中各项参数确定以后,输出电压是恒定的,而输出电流Id则随负载增减而变化;
(2)使用电容降压作整流电路时,由于Id=0.62C1,可以看出,Id与C1成正比,即C1确定以后,输出电流Id是恒定的,而输出直流电压却随负载电阻RL大小不同在一定范围内变化。
RL越小输出电压越低,RL越大输出电压也越高。
C1取值大小应根据负载电流来选择,比如负载电路需要9V工作电压,负载平均电流为75毫安,由于Id=0.62C1,可以算得C1=1.2uF。
考虑到稳压管VD5的的损耗,C1可以取1.5uF,此时电源实际提供的电流为Id=93毫安。
稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压,其稳定电流的选择也非常重要。
由于电容降压电源提供的的是恒定电流,近似为恒流源,因此一般不怕负载短路,但是当负载完全开路时,R1及VD5回路中将通过全部的93毫安电流,所以VD5的最大稳定电流应该取100
毫安为宜。
由于RL与VD5并联,在保证RL取用75毫安工作电流的同时,尚有18毫安电流通过VD5,所以其最小稳定电流不得大于18毫安,否则将失去稳压作用。
限流电阻取值不能太大,否则会增加电能损耗,同时也会增加C2的耐压要求。
如果是R1=100欧姆,R1上的压降为9.3V,则损耗为0.86瓦,可以取100欧姆1瓦的电阻。
滤波电容一般取100微法到1000微法,但要注意其耐亚的选择。
前已述及,负载电压为9V,R1上的压降为9.3V,总降压为18.3V,考虑到留有一定的余量,因此C2耐压取25V以上为好。