整流器的输入滤波电容的选择
时间:2022-09-08 12:00:01
市电交流电源:为降低整流滤波器的输出纹波,输入滤波电容器的容量CI必须选对。使各单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(μF)比例系数为k,当交流电压u=85~265V时,应取k=(2~3)μF/W;当交流电压u=230V(1±15%时,应取k=1μF/W。详见附表1。Po为开关电源输出功率。
输入电解电容计算方法(举例说明,按步骤套公式即可):
1.输出电压12V 输出电流2A, 输出功率:Pout=VoIo=12.0V2A=24W。
2.设置变压器的转换效率约为80%,输出功率为24W输入功率:Pin=Pout/效率= 24W/80%=30W.
3.输入最小交流电压为90VAC,其直流输出电压为: Vin=90* √2=127Vdc
因此,负载直流电流为:I=Pin/Vin=30W/127VDC=0.236A
(如果电源等级要求较高, 计算可考虑以下参数; 输入最小交流电压为90VAC,最低输出直流电压为: Vin(min)=90*√2 -30(DC纹波电压)=97Vdc,因此,最大负载直流电流为:
IMAX=Pin/Vin(min)=30W/97VAC=0.309A
4.设计允许30VPP直流纹波电压 ,电容器维持电压的时间是半周期t(即半周期工频交流电压在8左右ms,T=1/f=1/60=0.0167S=16.7 ms)则:
C=It/V=(0.2368*10^3)/30≈62uF.
62uF在常用电容47-82uF之间,因为成本问题。
实际选择电容量477uF.
5.最大输入交流电压为264Vac,最高直流电压为:V=264*√2=373VDC.
实际选择通用型耐压4000Vdc电解电容,这个电压等级,电容有95%的裕度.
6.电容器承受的纹波电流值决定了电容器的温升,然后决定了电容器的使用寿命.(电容器的最大纹波电流值与其体积和材料有关.体积越大,散热越好,纹波电流值越高。因此,在选择电容器时,应考虑实际的纹波电流值.
7.开关源元件的温升一般较高,通常为105℃125℃电容器.
故选用47uF,400v, 105℃电解电容器能满足要求(实际使用时还考虑安装机构尺寸、体型、散热环境等)。