开关电源中各类电容的正确选择方法
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开关电源电容选择计算方法选择开关电源的电容时,需要考虑以下几个因素:工作频率、负载要求、稳压要求、体积和成本。
第一步:确定工作频率工作频率对电容的选择非常重要,因为电容器的容性会随频率的变化而变化。
通常,电容的容性与频率成反比,因此在高频范围内选择合适的电容值非常关键。
第二步:计算负载要求负载要求包括负载电流和纹波电流两个方面。
负载电流是指电容器需要提供给负载的电流,而纹波电流是指从电容器流过的交流电流。
负载电流通常可以从电路图或负载手册中获取,纹波电流则可以通过计算或测量获得。
根据负载电流和纹波电流的数值,可以计算所需的最小电容值。
一般来说,较大的负载电流和纹波电流需要更大的电容值才能满足系统要求,而较小的负载电流和纹波电流则可以选择相对较小的电容值。
一般的经验法则是,选择的电容值应该大于所需电容值的两倍。
第三步:考虑稳压要求稳压要求是指在负载变化或输入电压变化时,输出电压的稳定性。
稳压要求一般通过纹波电压来衡量,即输出电压的波动幅度。
如果稳压要求较高,则需要选择较大容值的电容器。
一般来说,电容器的容值越大,输出电压的稳定性越好。
但是,较大的电容值通常会增加系统的体积和成本,因此需要在稳压要求和系统成本之间进行权衡。
第四步:考虑体积和成本电容器的体积和成本是选择电容值时需要考虑的重要因素。
较大的电容值通常会增加系统的体积和成本,因此需要根据系统的要求和预算来选择合适的电容值。
此外,还需要考虑电容器的封装形式和温度特性,因为这些因素也会影响系统的体积和成本。
总之,选择开关电源的电容时需要考虑工作频率、负载要求、稳压要求、体积和成本等因素。
根据这些因素的要求和约束,可以计算出所需的最小电容值,并在此基础上进行合理的选择。
在选择电容器时,还需要考虑电容器的封装形式、温度特性和可靠性等因素,以确保系统的性能和可靠性。
开关电源输出滤波电容越大越好?如何选择开关电源输出滤波电容 - 电源通常认为开关电源的输出滤波电容越大越好,其实这种观点是不全面的,影响开关电源直流电压输出品质的最重要参数其实是电容的ESR 值。
电容的ESR是指电容的等效串联电阻或阻抗。
抱负的电容器是没有电阻的。
但是实际上,任何电容都有电阻,这个电阻值和电容的组成材料、结构有关系。
在开关电源技术大规模应用之前,普遍接受线性电源,电源电路都工作在低频直流状态,通过滤波整流电路把沟通转换成直流。
在低频直流电源中,电容的容量对滤波效果起打算作用,电容的串联阻抗作用可以忽视。
但是低频电源效率低,体积大的缺点格外明显。
由于电子技术的进步,近二十年来渐渐进展了脉宽调制的高频开关电源技术,大大地提高了电源的转换效率,也减小了电源的体积。
开关电源的工作频率越高,电源的体积就越小。
开关电源的工作频率从几十KHz到几MHz不等。
在开关电源中,电容的ESR直接影响到电容的效果,它比电容器的容量还重要,事实上我们所说的电容器的容量一般都是在120Hz下测量的值,当工作频率提高时,电容容量会急剧降低,甚至根本不能起到电容的作用。
一般而言,应当选择ESR相对较小的电容。
在不同类型的电容中,以电解电容的ESR通常最大,钽电容次之,陶瓷电容最佳。
当然,即使是电解电容中,也分一般电解电容和低ESR的电解电容。
用在开关电源输出滤波的应当接受低ESR的电解电容。
在修理中,假如用一般电解电容替换低ESR的电解电容,开关电源可能短时间能工作,但是寿命确定不长。
弄不好,电容很快由于损耗太大而爆裂甚至爆炸,所以更换电容应当当心。
同样容量同样耐压的电解电容,体积大的往往ESR小。
同样容量不同耐压的电解电容,耐压高度往往ESR小。
同样耐压同样容量的电容,105度比85度的ESR要小。
当然,这也不是确定的,对于同一厂家同一系列的电解电容,基本上成立。
抱负的的电容器,本身不会产生任何能量损失,在实际应用中,由于生产电容的材料有电阻率,电容的绝缘介质有损耗,这个损耗可以等效为一个电阻跟电容串联在一起,称为电容的等效串联电阻,英文简称ESR,是Equivalent Series Resistance的缩写。
电路中电容的选型电容是电子电路中常用的元件之一,它具有储存电荷和隔离直流信号的作用。
在电路设计中,选择合适的电容是非常重要的。
本文将从电容的基本原理、参数以及选型方法等方面进行阐述,帮助读者更好地了解电容的选型过程。
一、电容的基本原理电容是由两个导体之间的绝缘介质隔开而形成的,当电压施加在电容的两个导体上时,导体之间会储存电荷。
电容的单位为法拉(F),常用的电容值有皮法(pF)、纳法(nF)、微法(μF)和毫法(mF)等。
二、电容的参数1. 电容值(容量):电容的容量决定了其储存电荷的能力,常用的电容值范围很广,从皮法到法拉都有。
在选型时,要根据电路的需求和设计要求来选择适当的电容容量。
2. 额定电压:电容器能够承受的最大电压称为额定电压。
选型时要确保所选电容器的额定电压大于或等于电路中的最大工作电压,避免电容器被击穿损坏。
3. 介质损耗(损耗角正切):介质损耗是电容器的一个重要参数,它反映了电容器在工作频率下的能量损失情况。
一般来说,介质损耗越小,电容器的性能越好。
4. 介质材料:电容器的介质材料也是选型时需要考虑的因素之一。
常见的介质材料有陶瓷、聚酯、聚丙烯等,每种材料都有其特点和适用范围。
三、电容的选型方法1. 根据电容值选择:根据电路的需求和设计要求,确定所需的电容值范围,然后选择合适的电容容量。
一般来说,选型时应选择离所需电容值最近的标准值。
2. 根据额定电压选择:根据电路中的最大工作电压确定所需的额定电压,并选择额定电压大于或等于该值的电容器。
3. 根据介质损耗选择:根据电路的工作频率和对电容器性能的要求,选择介质损耗较小的电容器。
4. 考虑尺寸和成本:电容器的尺寸和成本也是选型时需要考虑的因素。
对于空间受限的应用,要选择尺寸较小的电容器;对于成本敏感的应用,要选择价格较低的电容器。
四、电容的应用举例1. 滤波电路:电容器可以用来滤除电路中的高频噪声,保证信号的纯净度。
2. 耦合电容:电容器可以用来耦合两个电路,将一个电路的信号传递到另一个电路中。
如何选择适合的电容器电容器在电子电路中扮演着重要的角色,用于存储和释放电荷,调节电路的电压和电流。
选择适合的电容器对于电子电路的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍一些选择适合的电容器的关键因素和方法。
一、电容器的类型1. 固定电容器:是最常见的电容器类型,具有固定的电容值,不能调节。
常见的有陶瓷电容器、电解电容器等。
2. 可变电容器:具有可调节电容值的特性,可以通过旋钮或其他手段实现。
如可变电容器、变压电容器等。
根据电容器类型的不同,选择适合的电容器需根据具体应用的要求和电路设计的需要进行选择。
二、电容器的电容值电容值是选择电容器的关键因素之一。
电容值的单位通常为法拉(F),但在实际应用中常使用其他单位,例如微法(F)、皮法(F)等。
1. 确定所需电容值:在选择电容器之前,需明确所需的电容值。
可以通过电路设计要求、待测量或参考已有电路的电容值来确定。
2. 选择合适的电容器类型和规格:根据确定的电容值,选择最接近或稍大于所需电容值的电容器。
若所需电容值不标准,则需要进行适当调整。
三、电容器的电压等级电容器的电压等级是选择电容器时需要考虑的另一个重要因素。
电容器的电压等级应大于或等于电路中的最高电压值,以确保电容器的稳定性和可靠性。
在选择电容器时,需查看电容器的规格参数,确认其电压等级是否满足电路要求。
如果电压等级过低,可能会导致电容器损坏或性能下降。
四、电容器的封装类型电容器的封装类型直接影响其适用范围和安装方式。
常见的封装类型有贴片式、脚孔式和插座式等。
1. 贴片式电容器:适用于小型电子设备和高密度电路板,易于大规模生产和自动化装配。
2. 脚孔式电容器:适用于传统的电子设备和原型设计,需要通过焊接或插拔的方式安装。
3. 插座式电容器:适用于需要经常更换电容器的场合,能够方便地插拔和更换电容器。
五、电容器的温度特性电容器的性能随温度的变化而变化,因此温度特性是选择电容器时需要考虑的因素之一。
电容器的温度特性通常通过温度系数来表示。
开关电源中各类电容的正确选择方法深圳市森树强电子科技有限公司电容可用来减少纹波并吸收开关稳压器产生的噪声,它还可以用于后级稳压,提高设备的稳定性和瞬态响应能力。
电源输出中不应出现任何纹波噪声或残留抖动。
这些电路常采用钽电容来降低纹波,但钽电容有可能受到开关稳压器的噪声影响而产生不安全的瞬变现象。
为保证可靠工作,必须降低钽电容的额定电压。
例如,额定值为10uF/35V的D型钽电容,工作电压应降低到17V,如果用在电源输入端过滤纹波,额定35V钽电容可在高达17V的电压导轨上可靠地工作。
高压电源总线系统一般很难达到额定电压降低50%的指标。
这种情况限制了钽电容用于电压导轨大于28V的应用。
目前,由于钽电容需要被降额使用,高压滤波应用唯一可行的办法是采用体积较大且带引线的电解电容,而不是钽电容。
大电容是退耦电容,即相当于给下级IC提供了一个电荷水池,大电容电压不突变,所以,如果下级IC的IO口转换剧烈,需要大电流时,从退耦电容中提取电流,不会拉低开关电源电压,从这个意义讲,大电容免除下级IC对电源的影响。
小电容是作用正好相反,是滤波电容,即电源电压通过整形滤波之后出来的电压仍不可避免的有各次波谐波分量,即有交流分量,所以小电容是免除电压波动对下级IC的影响的。
1、EMI滤波电容的选择能滤除电网线之间的串模干扰的电容器,称作“X电容”(一般选择X2,常用容量范围是1nF~1uF,并联在电网之间)能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰电容器,称作“Y 电容”,一端接一次侧直流高压,另一端接二次侧公共端(用于滤除10~200MHz 频段的高频干扰,因此需要用短引线连接,常用容量范围是1~2.2nF 耐压值一般不低于1.5kV)2、旁路电容和去耦电容去耦电容在集成电路的电源和地之间有两个作用:2.1、旁路掉该器件的高频噪声。
(数字电路中典型的去耦电容值是0.1uF,最好不用电解电容,去耦电容的选用经验算法:C=1/F,即10MHz 取0.1uF,100MHz 取0.01uF)在电子电路中,旁路电容和去耦电容都是起到抗干扰的作用,因为电容处的位置不一样,称呼也就不一样了。
开关电源中的电容器选用开关电源中的电容器选用开关电源寿命的60%是由电容器质量决定的,所以开关电源使用的电容器要求寿命长、体积小、工作频率高和耐高温。
在开关电源电路中常用到以下几种类型的电容器。
1. 陶瓷电容器。
陶瓷电容器具有绝缘性能强、绝缘电阻高,可用于高电压电路、耐热性能好的特点;陶瓷材料的温度系数范围很宽,可以生产出不同温度系数的电容器,以适应不同的应用场合。
陶瓷电容器的损耗角正切值与频率的关系很小,可广泛用于开关电源的高频电路中,陶瓷电容器的电容量比较小,一般只有几皮法到零点几微法。
陶瓷电容器一般为圆片形、筒形或叠片形。
机械强度低、易破裂是陶瓷电容器的缺点。
2. 薄膜电容器。
薄膜电容器是用聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯等材料制成的。
薄膜电容器分为有极性有机薄膜和非极性有机薄膜电容器两种类型。
有极性有机薄膜电容器具有电容容量与体积的比值大、耐高温、耐电压强度高等优点。
非极性有机薄膜电容器具有损耗角正切值小、绝缘电阻大、介质吸收系数小、负温度系数等优点。
如果在有机薄膜上单面均匀地镀上一层金属膜并叠卷绕制成电容,则称为金属化有机薄膜电容器。
薄膜电容器有圆柱形、扁平形、叠片块状形等。
薄膜电容器产品型号中的C表示电容器,B表示聚苯乙烯。
它的体积小,重量轻,还具有“自愈”功能。
薄膜电容器包括聚苯乙烯电容器、聚四氟乙烯电容器、聚丙烯电容器、聚酯电容器、聚碳酸酯电容器等六种薄膜电容器。
聚苯乙烯薄膜电容器具有如下特点:a) 耐压范围宽,为30V~15KV。
普通聚苯乙烯电容器的工作电压为100V,高电压聚苯乙烯电容器的工作电压可达10KV~15KV;b) 绝缘电阻高,一般大于或等于100000000000欧姆,所以漏电流小,它在充电后静置1000小时,仍能保持电荷量的95%,而低质电容器在充电后静置200小时,其电荷就全部放完;c) 损耗角的正切值大,在高频电路中不宜使用金属化聚苯乙烯电容器;d) 电容器的容量范围宽,可生产100PF~100uF的电容器;e) 电容器的精度高,可生产出0.3%~0.1%的高精度电容器;f) 温度系数小,性能稳定,抗酸碱,耐潮湿等,使用时注意标注的耐压值和电容量。
开关电源的X电容设计准则:参考AD1118 X电容放置原则:1.共模扼流圈前:105/275VAC(MKP/X2)2.共模扼流圈后:474/275VAC(MKP/X2)参考MW SP200-12 X电容放置原则:1.共模扼流圈前:1uF/275VAC(MKP/X2)2.共模扼流圈后:0.33uF/275VAC(MKP/X2)参考MW S145-12 X电容放置原则:1.共模扼流圈前:0.22uF/MKP-X2-250VAC/275VAC(GS-L)2.共模扼流圈后:0.1uF/MKP-X2-250VAC/275VAC(GS-L)一般两级X电容,前一级用0.47uF,第二级用0.1uF;单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法。
(电容容量的大小和电源的功率无直接关系)开关电源的Y电容设计准则:大地=PGND(or CHGND)参考AD1118 Y电容放置原则:1.市电输入L/N线对大地:(2颗472/250V Y2)2.市电经过一级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗472/250V)3.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/250V)4.6组低压直流输出88V1对大地:(各1颗103/1KV Y1)5.6组低压输出辅助电源AGND(变压器次级低压端)对大地:(共用1颗103/1KV Y1)6.变压器初级低压端对变压器次级低压端:(共用1颗103/1kV Y1)参考AD1043的设计:1.市电输入L/N线对大地:(2颗222/250V Y2)2.市电经过1级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗472/250V Y2)参考康殊电子的设计:1.市电输入L/N线对大地:(2颗102/250V Y2)2.市电经过2级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗102/250V Y2)3.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗332/250V Y2)4.12V低压直流输出对大地:(1颗223/1KV DISC Y1)5.变压器初级低压端对变压器次级低压端:(222/250V Y1)参考MW S-145-12的设计:1.市电经过1级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗222/2kV Y1)2.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/2kV Y1)3.12V低压直流输出GND对大地:(1颗103/1KV Y1)参考MW S-200-12的设计:1.市电输入L/N线对大地:(2颗472/250V Y2未上)2.市电经过1级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗472/250V Y2)2.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/250V Y2)3.PFC输出高压端对变压器初级地:(1颗103/2kV Y1)4.12V低压直流输出对大地:(1颗103/1KV Y1)5.12V低压直流输出GND对大地:(1颗203/1KV Y1)根据上述说明,Y电容设计规则如下:(可适当选择)1.市电输入L/N线对大地:(2颗222/250V Y2)2.市电经过一级共模扼流圈后的两线对大地:(2颗222/250V Y2)3.整流桥输出的低压端(变压器初级低压端)对大地:(1颗222/250V Y2)4.变压器初级低压端对变压器次级低压端:(共用1颗103/1kV Y1)4.低压侧直流输出对大地:(1颗103/1KV)6.低压输出侧GND对大地:(1颗103/1KV)。
在开关电源中如何对电解电容器做出正确的选择
电解电容种类的了解
电解电容器种类繁多,因此我们首先要对电容种类有个大概的了解,这样的话在选择电解电容的时候会有助于我们对电容种类的快速筛选。
电解电容分为直插导针型电解电容器,牛角电解电容还有贴片电解电容器等。
电容关键参数的认识和了解
我们必须要了解电容的内在关键参数,才能快速的选型,所有的电解电容的关键参数都是一样的,包括容值、耐压值、误差,电解电容温度系数,电容的ESR等
开关电源中电容的选型还要了解使用环境
电解电容的使用环境还分电路内部环境和电路外部环境,电路内部环境包括频率、电压值、电流值、电容在电路中的主要作用等;根据电路频率可以确定电容种类;根据电压值可以确定选型电容的耐压值;在电路中的主要作用可以用来参考选型电容的容值等;根据电路外部使用环境对电容进行选型,产品工作的环境温度,安规要求等,都可以用来缩小电容选择范围。
滤波电路电容选择,根据电路中电容两端电压确定耐压值,如输出电压12V,就不能选择10V或是6.3v耐压值的电容,电路中最大电流可以用来确定容值,电流大需要得到更小纹波,就要选择大容量的电容。
汽车级电源使用电容选型举例
汽车级电源电容选型就涉及到使用环境对电容的筛选,汽车级电源工作环境温度较一般的工业级电源要求高,工作温度要求达到125℃,所以电容选型是要选择温度特性好、耐高温、安规性能好的电容。
电解电容的选用技巧无非就是了解常用的几种电容特性以及电容在电路中的应用环境、产品使用环境特性。
除此之外我们在选择电解电容器的时候还要关心他的品质和价格,在国内用的比较好的电容有CAPXON/丰宾、万裕、艾华、江海、KFSON/康富松等可供参考。
本文主要是通过纹波电流的计算,然后通过电容的热等效模型来计算电容中心点的温度,在得到中心点温度后,也就是得到电容的工作点最高的问题后,通过电容的寿命估算公式来估算电容的设计寿命。
首先,电容等效成电容、电阻( ESR )和电感( ESL )的串联。
关于此请参考其他资料,接下来演示电容寿命计算步骤:1 、纹波电流计算,纹波电流计算是得到电容功率损耗的一个重要参数,在设计电容时候,我们必须首先确定下来电流的纹波大小,这和设计规格和具体拓扑结构相关。
铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压,我们在选择好具体拓扑结构后,根据规格要求得到最小的电容值:控制某一纹波电压所需的电容容值为:P: 负载功率(单位 W )注意:这是应用所需要的最小电容容值。
此外,电容容值有误差,在工作寿命期内,容值会逐步降低,随着温度降低,容值也会降低。
必须知道主线及负载侧的纹波电流数据。
可以首先计算出电容的充电时间。
f main是电网电流的频率。
电容的放电时间则为:充电电流的峰值为dU 是纹波电压( U max – U min)则充电电流有效值:接下来计算放电电流峰值和有效值。
最后计算得出:整流模块后纹波电流:这个有效值只是纹波电流的计算式,在复杂的市电输入的情况下,我们必须考虑各阶谐波的纹波有效值,也就是说要通过各阶谐波的有效值叠加,才是最后得到的电容纹波寿命计算的纹波,也就是需要将电流傅立叶分解。
2 、计算功率损耗在得到纹波电流后,我们可以计算各阶电流的纹波损耗,然后将各阶纹波求和:3 、计算电容中心点温度得到功率损耗后,我们由电容的热等效模型(参考其他资料)计算中心点温度:其中:Th 电容为电容中心点温度 , 为电容最高温度,其值直接影响到电容寿命,是电容寿命计算公式中的重要参数。
Rth 为电容的热阻,其值和风速等有关 ,Ta 表示电容表面温度。
P Loss 为纹波电流的中损耗。
4 、计算电容寿命得到电解电容中心点最高温度后,我们可以计算电容的寿命,各个电容生产厂商会有不同的电容寿命的计算参数,也有不同的电容寿命修正值,现我们介绍阿列纽斯理论来计算电容寿命,其公式是说,电容工作没下降 10 度,其寿命增加一倍,反过来也就是电容温度升高 10 度,电容寿命减小一倍:Lop 为电容工作寿命,即设计寿命Lo 为电容在最大温度时的寿命Tmax 为电容的最大工作温度,在电容的说明书上会有电容的最大温度值Th 为电容的实际工作时候的温度,也即以上计算出来的电容中心点温度。
电容式开关的选用方法
电容式开关是一种常用的电子元件,用于控制电路的开关操作。
在选择电容式
开关时,需要考虑一些关键因素,以确保其能够正常工作并满足设计要求。
以下是选用电容式开关的方法和注意事项:
1. 电容值选择:电容式开关的最重要参数之一是电容值。
电容值决定了开关的
响应速度和电路的功耗。
一般来说,电容值越大,开关的响应速度越快,但功耗也会相应增加。
因此,在选择电容式开关时,需要根据具体的应用要求来确定合适的电容值。
2. 工作电压:另一个重要的考虑因素是电容式开关的工作电压范围。
确保选用
的电容式开关的工作电压能够覆盖电路中的电压范围,以避免电容式开关在工作时被损坏。
3. 负载电流:电容式开关的负载电流也是一个关键参数。
根据电路中的负载电
流大小来选择合适的电容式开关,确保其能够正常工作并不会受到电流过载的影响。
4. 耐久性和稳定性:电容式开关的耐久性和稳定性是选用时需要考虑的因素之一。
选择质量好、经久耐用的电容式开关,可以确保电路的稳定性和可靠性。
5. 封装和安装方式:最后,还需要考虑电容式开关的封装和安装方式。
根据电
路的设计和安装环境来选择合适的封装类型和安装方式,以确保电容式开关能够有效地工作。
总的来说,选用电容式开关时需要考虑电容值、工作电压、负载电流、耐久性
和稳定性、封装和安装方式等因素。
通过仔细选择合适的电容式开关,可以确保电路的正常工作和长期稳定性。
希望以上内容对您选用电容式开关有所帮助。
电路电容的选择与应用如何选择合适的电容值和类型在电子电路设计中,电容是一种重要的元件,广泛应用于各种电路中。
正确选择合适的电容值和类型不仅可以提高电路性能,还可以确保电路的稳定性和可靠性。
本文将介绍如何选择合适的电容值和类型,并探讨电容在电路中的应用。
一、电容的基本原理电容是储存电荷的元件,由两个导体之间的绝缘介质隔开。
当两个导体上施加电压时,会形成电场,导致电荷在导体之间积累。
电容的容值表示导体上储存电荷的能力,单位为法拉(F)。
根据电容值的大小,电容可以分为微型电容、小型电容、中型电容和大型电容。
微型电容一般容值为几个皮法(F)至几百个微法(F),适用于微小电路和集成电路上;小型电容容值在几微法(F)至数毫法(F)之间,常用于小型电子设备中;中型电容常用在几毫法(F)至几百毫法(F)范围内,适用于中型电子设备和电源电路;大型电容容值从几百毫法(F)到几千法(F),主要应用于功率电子电路和电源滤波电路中。
二、选择合适的电容值选择合适的电容值需要考虑以下几个因素:1. 电容对电路性能的影响:电容在电路中起到储存和释放电荷的作用,它对电路的频率响应、信号稳定性以及噪声抑制等方面都有影响。
根据电路需求,选择合适的电容值可以实现对信号的频率调整和滤波。
2. 电容的容值范围:电容的容值一般是固定的,不可调节。
因此,在选择电容时需要根据电路要求确定合适的容值范围。
如果容值过大会导致电路响应时间变慢,如果容值过小则可能无法达到所需的信号传输效果。
3. 电容的尺寸和成本:电容的尺寸和成本与容值相关,一般而言,容值越大,尺寸越大,成本也越高。
因此,在选择电容时需要综合考虑电路空间和成本的限制。
4. 温度和工作环境:电容的容值受温度和工作环境的影响,因此,需要选择适合工作环境和温度条件的电容。
一些特殊环境下,如高温或低温环境,需要选择具有高温度稳定性或低温度系数的电容。
三、选择合适的电容类型根据电容的基本结构和材料,电容可以分为以下几类:1. 陶瓷电容:陶瓷电容是一种常见且性能稳定的电容,具有良好的温度稳定性和频率响应特性。
怎样选择合适的电容器电容器是电子电路中常用的元件,用于储存和释放电荷。
在选择合适的电容器时,需要考虑一些关键因素,如容值、工作电压、尺寸等。
本文将介绍如何选择合适的电容器。
一、容值选择电容器的容值是指其储存电荷的能力,通常以法拉(F)为单位。
容值的选择要根据电路的需求来确定。
一般来说,电子设备使用的电容器容值较小,如毫法(mF)、微法(μF)和纳法(nF)等。
而高功率设备如电力电子装置则需要大容值的电容器,如千法(kF)和百千法(MF)。
二、工作电压选择工作电压是指电容器能够承受的最高电压。
在选择电容器时,必须确保其工作电压大于或等于电路中的最高电压。
如果电容器的工作电压低于电路中的电压,则会导致电容器的击穿和破损。
因此,根据电路需求选择适当的工作电压是非常重要的。
三、尺寸选择电容器的尺寸与其容值和工作电压有关。
一般情况下,容值较大的电容器尺寸相对较大,而容值较小的电容器尺寸相对较小。
在选择电容器时,要考虑电子设备的空间限制和散热要求。
如果空间有限,可以选择小型电容器或采用多个电容器并联的方式来满足容值要求。
四、温度特性选择电容器的容值会随着温度变化而变化,这被称为温度特性。
常见的电容器温度特性有NPO、X7R和Y5V等。
NPO温度特性的电容器具有较小的温度系数,适用于对温度要求较高的精密电路。
X7R和Y5V温度特性的电容器适用于一般电子设备,但其容值在温度变化时会有一定的偏差。
五、频率特性选择电容器在不同频率下的电性能会有所不同,这称为频率特性。
如果电路中频率较高,则需要选择具有较好高频响应能力的电容器。
一般来说,陶瓷电容器具有较好的高频响应能力,而铝电解电容器则适用于低频电路。
六、稳定性选择稳定性是指电容器是否能够长期保持其容值和电性能不变。
对于一些对稳定性要求较高的电路,如振荡器和滤波器等,需要选择具有高稳定性的电容器。
七、质量和品牌选择在选择电容器时,要注意其质量和品牌。
优质的电容器具有稳定的性能和可靠的质量保证,可以提供更长的使用寿命和更好的电路性能。
开关电源电容电压怎么选择开关电源输出电容如何确定导读:开关电源是指利用现代电力电子技术来使开关的流通与闭合的时间点,从而维持电压的稳定、保持电流正常输出的一种电源器件。
开关电源的核心元件是脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET。
人们常说的开关电源电容电压是什么,开关电源电容电压怎么选择,带着疑问跟随小编来学习开关电源电容电压怎么选择以及开关电源输出电容如何确定吧!请往下看。
开关电源电容开关电源电容电压怎么选择开关电源电容电压怎么选择,电容器在电源中最重要的应用是在存储能量、浪涌电压保护、EMI抑制和控制电路等方面。
我们可以了解到针对不同的应用领域,这些电介质技术彼此竞争或互为补充的关系。
开关电源电容电压怎么选择,储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。
电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000ΜF之间的铝电解电容器。
根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式,对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
开关电源电容电压怎么选择,要选择合适的电容值,需查看其额定直流电压、允许的电压波纹和充/放电周期。
但是,在选择用于该应用的电解电容器时,应当考虑以下参数。
典型电源中的电容器波纹电流为各个频率上的波纹电流的组合。
波纹电流的RMS(均方根)值决定了电容器的温升。
开关电源电容电压怎么选择,常见的一个错误是通过把各个频率上的波纹电流的平方值相加来计算RMS电流负载。
实际上,必须考虑到随着波纹频率的增加,电容器的ESR下降。
正确的做法是根据波纹因子的频率图估算出高频(到100HZ)时的波纹电流。
采用估算的电流平方值来确定波纹电流。
这才是真实的电流负载。
由于环境温度决定着负载条件下的电容器寿命,因此,那些声誉卓著的制造商们均精确定义了波纹电流负载、环境温度与概率寿命之间的关系。
在实际工作条件下,利用波纹电流负载和环境温度来确定概率寿命,而将公布的概率寿命作为绝对值。
如何正确的选择开关电源滤波电容器 - 电源滤波电容器在开关电源中起着格外重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都格外关怀的问题。
(1)应依据电路要求选择电容器的类型。
对于要求不高的低频电路和直流电路,一般可选用纸介电容器,也可选用低频瓷介电容器。
在高频电路中,当电气性能要求较高时,可选用云母电容器、高频瓷介电容器或穿心瓷介电容器。
在要求较高的中频及低频电路中,可选用塑料薄膜电容器。
在电源滤波、去耦电路中,一般可选用铝电解电容器。
对于要求牢靠性高、稳定性高的电路中,应选用云母电容器、漆膜电容器或钽电解电容器。
对于高压电路,应选用高压瓷介电容器或其他类型的高压电容器。
对于调谐电路,应选用可变电容器及微调电容器。
(2)合理确定电容器的电容量及允许偏差。
在低频的耦合及去耦电路中,一般对电容器的电容量要求不太严格,只要按计算值选取稍大一些的电容量便可以了。
在定时电路、振荡回路及音调把握等电路中,对电容器的电容量要求较为严格,因此选取电容量的标称值应尽量与计算的电容值相全都或尽量接近,应尽量选精度高的电容器。
在一些特殊的电路中,往往对电容器的电容量要求格外精确,此时应选用允许偏差在±0.1%~±0.5%范围内的高精度电容器。
有个参考公式的,RC=(3-5)*(T/2)的,其中R是等效负载,T是周期=1/f=0.02s(f依据市电50Hz算),假如前面那个系数取中间值4,那边这个滤波电容的容量就应当是:RC=2T=2*0.02=0.04,所以C=0.04/R(R是等效负载电阻),假设R=10ohm,那么这个电容的容量就是4000uF,实际就取4700uF了!(3)选用电容器的工作电压应符合电路要求。
一般状况下,选用电容器的额定电压应是实际工作电压的1.2~1.3 倍。
对于工作环境温度较高或稳定性较差的电路,选用电容器的额定电压应考虑降额使用,留有更大的余量才好。
电源设计中的电容选用规则电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。
作为一款优秀的设计,电源设计应当是很重要的,它很大程度影响了整个系统的性能和成本。
电源设计中的电容使用,往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。
一、电源设计中电容的工作原理在电源设计应用中,电容主要用于滤波(filter)和退耦/旁路(decoupling/bypass)。
滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。
根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。
滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。
“接收信号”相当于被观测的随机过程,“有用信号”相当于被估计的随机过程。
滤波主要指滤除外来噪声,而退耦/旁路(一种,以旁路的形式达到退耦效果,以后用“退耦”代替)是减小局部电路对外的噪声干扰。
很多人容易把两者搞混。
下面我们看一个电路结构:图中电源为A和B供电。
电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。
当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时,如果没有C2和C3,那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低,而B端电压同样受A端电压影响而降低,于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压,从而对B电路的信号产生影响。
同样,B的电流变化也会对A形成干扰。
这就是“共路耦合干扰”。
增加了C2后,局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候,电容C2可以为A暂时提供电流,即使共路部分电感存在,A端电压不会下降太多。
对B的影响也会减小很多。
于是通过电流旁路起到了退耦的作用。
一般滤波主要使用大容量电容,对速度要求不是很快,但对电容值要求较大。
如果图中的局部电路A是指一个芯片的话,而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。
而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话,可以使用瓷片电容,如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容(前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容)。
开关电源中各类电容的正确选择方法
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电容可用来减少纹波并吸收开关稳压器产生的噪声,它还可以用于后级稳压,提高设备的稳定性和瞬态响应能力。
电源输出中不应出现任何纹波噪声或残留抖动。
这些电路常采用钽电容来降低纹波,但钽电容有可能受到开关稳压器的噪声影响而产生不安全的瞬变现象。
为保证可靠工作,必须降低钽电容的额定电压。
例如,额定值为10uF/35V的D型钽电容,工作电压应降低到17V,如果用在电源输入端过滤纹波,额定35V钽电容可在高达17V的电压导轨上可靠地工作。
高压电源总线系统一般很难达到额定电压降低50%的指标。
这种情况限制了钽电容用于电压导轨大于28V的应用。
目前,由于钽电容需要被降额使用,高压滤波应用唯一可行的办法是采用体积较大且带引线的电解电容,而不是钽电容。
大电容是退耦电容,即相当于给下级IC提供了一个电荷水池,大电容电压不突变,所以,如果下级IC的IO口转换剧烈,需要大电流时,从退耦电容中提取电流,不会拉低开关电源电压,从这个意义讲,大电容免除下级IC对电源的影响。
小电容是作用正好相反,是滤波电容,即电源电压通过整形滤波之后出来的电压仍不可避免的有各次波谐波分量,即有交流分量,所以小电容是免除电压波动对下级IC的影响的。
1、EMI滤波电容的选择
能滤除电网线之间的串模干扰的电容器,称作“X电容”(一般选择X2,常用容量范围是1nF~1uF,并联在电网之间)能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰电容器,称作“Y 电容”,一端接一次侧直流高压,另一端接二次侧公共端(用于滤除10~200MHz 频段的高频干扰,因此需要用短引线连接,常用容量范围是1~2.2nF 耐压值一般不低于1.5kV)
2、旁路电容和去耦电容
去耦电容在集成电路的电源和地之间有两个作用:
2.1、旁路掉该器件的高频噪声。
(数字电路中典型的去耦电容值是0.1uF,最好不用电解电容,去耦电容的选用经验算法:C=1/F,即10MHz 取0.1uF,100MHz 取0.01uF)
在电子电路中,旁路电容和去耦电容都是起到抗干扰的作用,因为电容处的位置不一样,称呼也就不一样了。
对于同一个电路来说,旁路电容就是把输入信号的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除;而去耦电容也称退偶电容,就是把输出信号的干扰作为滤除对象。
总之一句话,旁路,退偶,都是作用于高频干扰。
所以电容值要取小。
具体要根据实验结果来定。
2.2、作为集成电路的蓄能电容。
3、输入输出滤波电容器的选择
3.1、输出滤波电容器的选择
3.1.1、为减小输出噪声,可以在电解电容器上再并一只0.01~0.1uF的小电容。
3.1.2、可以将几只相同容量的电解电容器并联使用,以降低等效串联电阻。
(电解电容的使用寿命与纹波电流,环境温度有关,纹波电流越大,环境温度越高,使用寿命就越短)设计时要注意。
3.1.3、输出滤波电容器的耐压值一般留出1.2~1.5倍的余量(为了更安全可靠可以选择2 倍)。
3.1.4、输出滤波电容器的容量可按照1000uF/A来选择。
3.2、输入滤波电容器的选择
以引脚的形式分,有径向引线,轴向引线,一般选择径向引线的电容,并在安装时应尽量减小引线长度。
(电解电容剂型不得接反;耐压值选择为实际工作值的1.2~1.5倍)
3.3、输入滤波电容器容量的选择
当交流电压u=85~265V时,经验选择k=(2~3)uF/W
当交流电压u=230V(+-15%)时,k=1uF/W
(k为每单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(uF)的比例系数。