在开关电源输出端用的滤波电容,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其上的脉动电压频率只有100Hz,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要的电容量高达数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态,含有及其丰富的高次谐波电压与电流,其上锯齿波电压的频率高达数十千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性。电容器的电容量的基本单位是法拉(F)。在电路图中通常用字母C表示电容元件。泰州贴片电感厂家
电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。广东多层陶瓷电容器生产厂家铝电解电容是电容中非常常见的一种。
当负载频率上升到电容器中流动的交流电流的额定电流值时,即使负载电压没有达到额定交流电压,也需要降低电容器的负载交流电压,以保证流经电容器的电流不超过额定电流值,即左图曲线开始下降;但是,负载频率不断上升,电容器损耗因数引起的发热成为电容器负载电压的主要限制因素,即负载电压会随着频率的增加而急剧下降,即左中图中曲线的急剧下降部分与负载交流电压相反。当电容器加载的交流电流频率较低时,即使电流没有达到额定电流,电容器上的交流电压也已经达到其额定值,即加载交流电流受到电容器额定电压的限制,加载交流电流随着频率的增加而增加。
陶瓷介质电容器的绝缘体材料主要采用陶瓷,其基本结构是陶瓷与内电极相互重叠。有几种陶瓷。由于电子产品无害,尤其是无铅,介电系数高的PB(铅)退出了陶瓷电容器领域,现在主要使用TiO2(二氧化钛)、BaTiO3、CaZrO3(锆酸钙)等。与其他电容器相比,它具有体积小、容量大、耐热性好、适合批量生产、价格低廉等优点。由于原材料丰富、结构简单、价格低廉、电容范围宽(通常为几PF到几百F)、损耗小,电容的温度系数可以根据需要在很宽的范围内调节。常用陶瓷电容容量范围:0.5pF~100uF。
如何抑制“啸叫”现象:1.降压电源通常有PWM和PFM工作模式。PWM模式下纹波小,在高负载功耗条件下使用。为了避免BUCK在PWM模式下充电电容的开关频率引起的啸叫,有些电源的开关频率会刻意避开20hz~20Khz的开关频率。2.当电源处于轻载模式时,会间歇工作,间歇输出几个脉冲。这种间歇脉冲的频率也可以被人耳听到。因此,从电源或负载的角度来看,PFM工作时间歇脉冲的工作频率应进行优化,以避免啸叫。3.另一种是隐藏状态。在项目初期,系统往往不稳定,负载在正常和低功耗模式之间反复切换,电源也很容易在PWM和PFM模式之间切换。这种切换的时隙也可能引起啸叫,需要软件优化系统的稳定性,避免负载工作模式的异常切换,避免啸叫。无极性电容体积小,价格低,高频特性好,但它不适合做大容量。淮安NPO电容价格
影响电解电容器性能的较主要的参数之一就是纹波电流问题。泰州贴片电感厂家
I类陶瓷电容器按照美国电工协会(EIA)的标准,是C0G(数字0,不是字母O,部分文件笔误COG)或NP0(数字0,不是字母O,部分文件笔误NPO),以及中国标准CC系列等各类陶瓷介质(温度系数为030ppm/),极其稳定,温度系数极低,不会出现老化现象和损耗因子。这种介质非常适用于高频(特别是用于工业高频感应加热、高频无线传输等应用的高频电力电容器)、超高频以及对电容和稳定性有严格要求的定时和振荡电路的工作环境。这种介质电容的缺点就是电容不能做得很大(因为介电系数比较小)。通常情况下,1206表贴C0G介质电容的电容范围为0.5pf至0.01f。泰州贴片电感厂家