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开关电源电容选型技巧

1、电容种类的懂得

对电容种类的大致懂得,在选择电容时有助于对电容种类的快速筛选。

电容种类较多,如图1所示,按封装分有贴片电容、插件电容,按介质分有陶瓷电容,钽电容,电解电容、云母电容、薄膜电容等,按结构形势分,有固定电容、半固定电容、可变电容。

图1常见的电容类型

电容种类的繁多,让人容易患选择综合症,但不用忧虑,在开关电源中,我们应用最多的就是陶瓷电容,电解电容和钽电容,懂得了电容的种类接下来是懂得电容的一些性能参数。

2、电容要害参数的认识

懂得电容的内在要害参数,才干快速选型,可靠应用,所有的电容的要害参数都是一样的,包含电容容值、电容的耐压值、电容的ESR、电容容值精度、电容容许的工作温度领域。

3、开关电源中电容的选型要懂得电容本身特征差别才干快速的进行选择。

陶瓷电容容值较小,高频特征好,工作温度领域较广,ESR较电解电容小,体积小,没有极性;

电解电容容值可以做大,但工作温度领域较窄,ESR较大,有极性;v

钽电容ESR最小,容值可比陶瓷电容大一些,有极性,安规性能差,容易起火。

懂得了以上三种电容的特征,在应用它们的时候就可以游刃有余。

4、开关电源中电容的选型还要懂得应用环境

电容的应用环境还分电路内部环境和电路外部环境,电路内部环境包含频率、电压值、电流值、电容在电路中的重要作用等;根据电路频率可以断定电容种类;根据电压值可以断定选型电容的耐压值;在电路中的重要作用可以用来参考选型电容的容值等;

快乐飞艇官方网站根据电路外部应用环境对电容进行选型,产品工作的环境温度,安规请求等,都可以用来缩小电容选择领域。电容的选型不当,在利用中会涌现爆浆、电解液干枯等现象,最终导致电源失效。如下图2所示。

图2电解电容损坏

快乐飞艇官方网站5、开关电源中部分电路电容选型举例

(1)吸收电路的电容选型,如下图3所示,在开关电源中,在MOS管或二极管上并联电容吸收尖峰是很常见的电路,那么这颗电容该如何去选择呢?首先,考虑电路环境,即电容上可能遭遇的最大电压应力,可以断定电容的耐压值选;其次,作为吸收电路,容值不能太大,太大会影响整机效率,故容值一般应用PF级别电容,电容的高频特征要好,根据这些特点,选择陶瓷电容是最理想的;然而陶瓷电容还分NPO,COG材质,根据温度特征还分X5R、X7R等,无需愁,只要懂得了电路环境对应用电容的精度请求及温度请求,这些都可迎刃而解,在这种吸收电路中,对电容精度请求不高,一般的COG材质的电容可以满足。

图3吸收电路电容利用

快乐飞艇官方网站(2)启动电路,以芯片3843为例,用RC启动,如图4所示,C值一般用到uF级别的电容,且温度特征要好,要不然在温度变更时,容值不够,会启动不良,在此可以选择钽电容和陶瓷电容;但是,钽电容有一个问题就是不符合安规请求,如果要过安规认证,就只能选择陶瓷电容。

图4启动电路电容利用

(3)滤波电路电容选择,已常见的滤波电路为例,见图5,根据电路中电容两端电压断定耐压值,如输出电压24V,就不能选择15V或是25V耐压值的电容,电路中最大电流可以用来断定容值,电流大需要得到更小纹波,就要选择大容量的电容,滤波电路中,电容值可以用纯陶瓷、纯电解电容,或是电解电容混杂陶瓷电容一起应用。

图5滤波电路电容利用

6、汽车级电源应用电容选型举例

汽车级电源电容选型就涉及到应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请求高,工作温度请求达到125℃,所以电容选型是要选择温度特征好、耐高温、安规性能好的电容。

小结:

电容的选用技巧无非就是懂得常用的几种电容特征以及电容在电路中的利用环境、产品应用环境特征,在设计电源时,有上述几个角度出发考虑电容的选型,如果选用成品电源,不管是模块电源、普通开关电源、电源适配器等,这部分的工作一般都由电源设计厂家完成。

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