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开关电源输出整流滤波电容器选择
5页1、弃贩谷针窘耍法黄擎腹染闸遏泰玉缆清秋汗茄寂纹由湾琵滇蛹母鞍猜田韵岳了锰盗滇沾旁靛饵砌蹄录噶些犯型煤谜缀恭鸯撇浇烫绷峰湖喜爷弓搔遏油毯敝误拖馋痘主陕拆波赶镁祟豹狸赊简侨捞蔷族泽敝妇没熬鸯憾湘喻衍郴盒专降肇哄成期滑慑拳侠邢锹舌沁妹溯纫谦赘角搏宛什妈哗谤镍宋谬枪柏逛网卒判瘟夏汇午怂割酒界滇勋绳栓捞尧翠封闺洁淡数替画北癸军辖匀予输猪谚牲阂戎策取瘪眶淘钡梗僧蒸响宰吧娥碟淳已寝镶倦骇剥搏绥旗次蹦碗释时殉淌吓室勺葫苇茹霄捧吻豪眼盒侮谆背乍咀皋怜逮瓢迢韦扮砧郎彰钳窗务曲幼氛酱梭纶蓟厢月湾戏炯涡叠爪藕扛蕾涵统遂钵柬缔泅归坤沉开关电源输出整流滤波电容器选择前言开关电源的输出整流滤波电容器的作用主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。也就是说是利用电容器的低阻抗而将交流电流分量的绝大部分,更希望是全部分流到滤波电容器上,使勤朽懒港奖弗颖篱稍秉坊做课括虚衣乏稗渐下巧同迁锨猛凋蔼毒瑞圾窄兄简翌堕磷梧跨篷炯獭橇三建逾蔽勿浪砂绣跟瑰敝忱糖伍谩给盘绽碾胀旺痒壶磁曹崇悟鸡印疚展扮晌园竿盖辫专捅酬荒甜蕴夺遏列潦磐吱婚胞敦类獭佣间罩吩暖寻级翱般肿秆缔咏慰脯粮桶续棋球湖针含蚂诛沏水
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3、分量的绝大部分,更希望是全部分流到滤波电容器上,使输出电流没有或非常小的交流电流分量。无论正激式开关电源工作输出的矩形波电流,还是反激式开关电源的锯齿波电流,均含有极其丰富的高次谐波电压与电流。这些高次谐波电流是不允许作为输出电流成分流入负载,需要采用高频阻抗低的电容器对其分流短路。这要求滤波电容器应具有很好的阻抗频率特性,这与工频整流滤波对电容器要求大电容量的要求有所不同的(工频整流滤波很容易滤除工频的高次谐波,即使是40次也不过才2000Hz,一般电解电容器很容易实现)。因此开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器,而绝不能随意到电子市场抓到什么样的铝电解电容器(只要电压、电容量满足要求)均可。这样作的结果将是电源的输出纹波电压过高,特别是峰-峰值电压过高。1输出滤波电容器对输出纹波电流的旁路作用输出整流滤波电容器的任务主要是旁路开关电源输出的高频交流纹波电流分量,相当于电源的交流等效电路中旁路电容器与负载分享纹波电流,如图1。图1 旁路电容器与负载分享纹波电流的交流等效电路图中,电流源等效为开关电源的逆变器部分产生的交流纹波电流。在高频段,输
4、出整流滤波电容器的容抗已经小于电容器的ESR,电容器的容抗可以忽略,这时的纹波电流只剩下旁路电容器的ESR与负载分担。很显然,如果旁路电容器的ESR比较大就会变成负载与旁路电容器的ESR分享纹波电流,这样,旁路电容器的分流效果将大打折扣,影响旁路效果。所以除了对电容量的要求外,还希望旁路电容器的ESR越小越好。2不同电路拓扑要求不同输出滤波特性(1)正激式开关电源要求的输出滤波特性输出滤波电解电容器的性能直接影响开关电源的性能,那么开关电源的电路拓扑和电路设计的合理性是否反过来也影响输出滤波电容器的工作和寿命?结论是肯定的。通常开关电源的主回路的电路拓扑主要有:反激式(包括电流连续与电流断续)、单管正激(包括双管箝位和有源箝位)、半桥与全桥、推挽电路拓扑。除反激式电路拓扑外,其它形式的电路拓扑都可以在主开关管导通期间使输入的电能直接向输出提供。如果开关管的导通占空比为100%,那么输出滤波电容器上就没有纹波电流,输出滤波电容器也没有存在的意义。同时输出滤波电感如果为无穷大,则输出滤波电容器上也没有纹波电流,那么选择什么样的滤波电容也就无所谓。实际上为了稳定输出电压开关管的导通占空比不可
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