电容在电路设计时的选取、计算以及作用
11页1、滤波电容容量选择、桥式整流、全波整流1、 滤波电容的容量和耐压怎么选择?例如将AC220V变为9V再经全波整流后 ,接的滤波电容容量怎么选?再经7805后需要接的滤波电容容量又为多大?解:AC220V经变压器变压后为AC9V,如采用全波整流其直流峰值为2*9*1.41倍约25.38V,理论上滤波电容耐压不小于25.38V,考虑到AC220V,在正常情况下在198242V之间变化的,滤波电容通常选用耐压32V,若采用桥式整流,其直流峰值为9*1.41倍约12.69V,理论上滤波电容耐压不小于12.69V,选用耐压16V即可。经7805后的电容耐压只要大于5V即可。容量大小,主要是要考滤纹波系数大小、负载电流、电源高频干扰及其他因素来定,通常理论计算较复杂。用7805作稳压模块,全波整流后用电解电容4700uF作低频滤波,同时并联一个104的瓷片电容作高频滤波,7805后只需有电解电容容量200uF。即可达到很好的效果。如果要求不高整流后的滤波电容用1000uF也能满足要求。当电机驱动器设计为使用AC交流电供电时,所设计的电路需先对AC电源整流、再滤波,从而产生直流电源,供电机驱动电路使用
2、。电路中滤波电容的选型需要考虑几个方面:电容耐压、工作温度、容量等。输入滤波电容容量的选择和驱动器的驱动电压、最大功率有直接关系,需要作一些计算得到,如果此电容容量过少,驱动器表现为驱动力不足;而容量过大,则增加制造成本。工程应用中,有这样的一个经验法则:滤波电容容量数值等于驱动功率数值。但需要注意,这只是针对单相220V交流电全波整流的驱动应用,不能断章取义。下面通过简单的计算推导,介绍容量计算的过程,只作为参考,以文档是广州锋驰运控(http:/www.rpm-)的工程笔记整理所得,如发现错误请联系我们:E-mail: supportrpm-。首先,从电容、电阻的RC时间常数说起:越大,则R两端的电压越平稳,对于脉动电源,则其纹波电压越少。在工程上,当RC时间常数满足以下条件时,可以满足纹波要求:T为脉动电源的周期,对于50Hz市电经全波整流后的周期T为:10mS。故由上两式可以得;R为等效负载电阻;C为滤波电容容量。下图为电路示意图:所以,只要得到电机驱动器的等效负载电阻,即可算出滤波电容所需的容量大小。U为电机驱动器输入电压,单位为(V);P为电机驱动器功率,单位为(W);RL
3、为电机驱动器等效负载电阻,单位为。结合以上各式:用频率f替代周期T,可得到滤波电容容量的计算公式如下:P为电机驱动器额定输出功率,单位为(W),如P=750W;U为电机驱动器额定输入交流电压有效值,单位为(V),如国内市电U=220V(AC);f为经过整流后脉动电源的频率,单位为(Hz),如单相电经全波整流后,f=100Hz;C为驱动器输入滤波电容容量,单位为(F)。举例假设我们设计的驱动器使用市电单相电供电,且电路设计为全波整流,可得:U220V;f=100Hz代入计算公式:得故输入滤波电容容量数值大小(单位uF)约等于驱动器的额定功率数值大小(单位W)。即如果驱动器要求的功率为2.2KW,则滤波电容容量取值为2200uF。同样地,如果驱动器输入电压为110VAC,则滤波电容容量C应为:即如果你的驱动器要求的功率为300W,则滤波电容容量取值为1200uF。三相电因为单相电经全波整流后的电源脉动频率为100Hz;而三相电经全波整流后,其脉动频率为300Hz。所以,使用三相电源供电时,驱动器的输入滤波电容容量可以比单相电时减少三倍,故中、大功率电机驱动器使用三相电供电,可以减少输入滤波
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