开关电源对电解电容器性能的基本要求

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电源对电解电容器性能的基本要求(三)

电源对电解电容器性能的基本要求（三）KFSON/康富松电解电容器高频低阻和纹波电流的故事前面几篇文章我们都说了电解电容器的基本性能参数温度以及寿命等之间的故事。

这篇文章我们来聊一下电解电容器频率以及纹波电流的事情。

在开关电源输出端采用的滤波电解电容，跟工频电路中选用的滤波电解电容是不一样的，在工频电路中用的滤波电容器是普通的，电解电容器上的脉动频率只有100Hz，充放电时间是毫秒数量级，而在开关稳压电源中的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，而且它的频率也非常高。

要求和低频应用时也不一样，因此在这个时候电解电容的容量已经不是最主要的指标了，衡量电解电容器的好坏的则是它的阻抗频率特性。

开关电源为了高效率而提高了工作频率的高频化，尤其是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性，输出端低阻抗化。

要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化，必须降低等效串联电阻。

影响电解电容器性能的最主要的参数之一就是纹波电流问题。

纹波电流对铝电解电容器的影响主要是在ESR上产生功耗使铝电解电容器发热，进而缩短使用寿命。

纹波电流在ESR上产生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比，因而随着纹波电流的增加，小时寿命曲线类似于抛物线函数曲线。

降低纹波电流的方法可以采用较大容量的铝电解电容器，毕竟大容量铝电解电容器可承受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大；也可以采用多只小容量铝电解电容器的并联方式。

开关电源是一种采用开关式控制的直流稳压电源，它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于各种通信设备、家用电器、计算机及其终端设备。

作为输入滤波和平滑作用的铝电解电容器，它的质量和可靠性直接影响到开关电源的可靠性。

一旦铝电解电容器失效，就会导致电源的故障。

在电子线路中电解电容器是必不可少的，而且，随着电子设备的小型化，越来越要求电解电容器具有更好的频率特性、更低ESR、更低阻抗、更低ESL，更高耐压性能、无铅化，这也是电解电容器今后的发展方向。

开关电源电容选择计算方法

开关电源电容选择计算方法选择开关电源的电容时，需要考虑以下几个因素：工作频率、负载要求、稳压要求、体积和成本。

第一步：确定工作频率工作频率对电容的选择非常重要，因为电容器的容性会随频率的变化而变化。

通常，电容的容性与频率成反比，因此在高频范围内选择合适的电容值非常关键。

第二步：计算负载要求负载要求包括负载电流和纹波电流两个方面。

负载电流是指电容器需要提供给负载的电流，而纹波电流是指从电容器流过的交流电流。

负载电流通常可以从电路图或负载手册中获取，纹波电流则可以通过计算或测量获得。

根据负载电流和纹波电流的数值，可以计算所需的最小电容值。

一般来说，较大的负载电流和纹波电流需要更大的电容值才能满足系统要求，而较小的负载电流和纹波电流则可以选择相对较小的电容值。

一般的经验法则是，选择的电容值应该大于所需电容值的两倍。

第三步：考虑稳压要求稳压要求是指在负载变化或输入电压变化时，输出电压的稳定性。

稳压要求一般通过纹波电压来衡量，即输出电压的波动幅度。

如果稳压要求较高，则需要选择较大容值的电容器。

一般来说，电容器的容值越大，输出电压的稳定性越好。

但是，较大的电容值通常会增加系统的体积和成本，因此需要在稳压要求和系统成本之间进行权衡。

第四步：考虑体积和成本电容器的体积和成本是选择电容值时需要考虑的重要因素。

较大的电容值通常会增加系统的体积和成本，因此需要根据系统的要求和预算来选择合适的电容值。

此外，还需要考虑电容器的封装形式和温度特性，因为这些因素也会影响系统的体积和成本。

总之，选择开关电源的电容时需要考虑工作频率、负载要求、稳压要求、体积和成本等因素。

根据这些因素的要求和约束，可以计算出所需的最小电容值，并在此基础上进行合理的选择。

在选择电容器时，还需要考虑电容器的封装形式、温度特性和可靠性等因素，以确保系统的性能和可靠性。

AL电解电容常见问题解答

铝电解电容常见应用问题解答 1.铝电解电容对开关电源的影响？性能上影响的主要是滤波效果，包括低频纹波和高频峰峰值。

另外，假设设备的每一个元器件都合理应用的话，那么设备的寿命便很大程度上由铝电解电容元件决定了（当然风扇的寿命也要重点考虑）。

因为铝电解电容是一种耗损性器件，到了一定的时间就“寿终正寝”了。

例如：新干线的一个编制16节车厢里，使用DC450V,5000uF大型铝电解电容器1760只，为了保障安全，规定三年更换一次。

半导体器件则不同，如果是正确使用，并且在器件制造过程中又没有什么潜在缺陷的话，其使用寿命是相当的长的，在设计时可以不考虑寿命问题。

2.开关电源对铝电解电容的要求？开关电源引入开关工作方式，提高工作频率，可以提高效率，减小体积。

但也带来了新的矛盾。

就电解电容来说，主要反映在：∙要求电容的耐纹波电流能力要提高。

因为频率提高，电容的交流阻抗下降了，流过电容的电流更大了。

∙小体积。

开关电源一个主要特点就是体积小，尽管提高频率后所需变压器和电容的体积自然会减小，但它还是希望电容能够越小越好，因为即使如此，电容仍然在开关电源中占去了不小的空间（尤其是AC/DC中的输入滤波）。

∙高频低阻抗。

在低频下，滤波效果主要由电容值大小决定，在高频下，电解电容中的E SR在整个阻抗中逐步上升到主要地位，因此高频滤波效果主要就由ESR决定了。

（当然更高的频率，例如大于1MHZ，则主要由ESL决定了阻抗大小，不过目前我们的产品中尚未出现此情况。

）。

鉴于此，开关电源要求电容的ESR值要做得很小。

另外，从电解电容本身来说，减小ESR也可以减小损耗，减小发热量，提高电容的耐纹波电流能力。

∙可靠性要高。

正常工作起来不爆炸或失效的概率极低是理所当然的要求。

另外尽管属有效寿命器件，当然也希望它寿命越长越好。

∙安全性问题。

越来越成为关注的焦点，及异常情况下爆炸时也不要起火燃烧。

尽管众多厂家努力开发阻燃的电解电容，但因为导电电解液属于有机物质，目前并没有取得理想的效果。

在开关电源中如何对电解电容器做出正确的选择

在开关电源中如何对电解电容器做出正确的选择
电解电容种类的了解
电解电容器种类繁多，因此我们首先要对电容种类有个大概的了解，这样的话在选择电解电容的时候会有助于我们对电容种类的快速筛选。

电解电容分为直插导针型电解电容器，牛角电解电容还有贴片电解电容器等。

电容关键参数的认识和了解
我们必须要了解电容的内在关键参数，才能快速的选型，所有的电解电容的关键参数都是一样的，包括容值、耐压值、误差，电解电容温度系数，电容的ESR等
开关电源中电容的选型还要了解使用环境
电解电容的使用环境还分电路内部环境和电路外部环境，电路内部环境包括频率、电压值、电流值、电容在电路中的主要作用等;根据电路频率可以确定电容种类;根据电压值可以确定选型电容的耐压值;在电路中的主要作用可以用来参考选型电容的容值等;根据电路外部使用环境对电容进行选型，产品工作的环境温度，安规要求等，都可以用来缩小电容选择范围。

滤波电路电容选择，根据电路中电容两端电压确定耐压值，如输出电压12V，就不能选择10V或是6.3v耐压值的电容，电路中最大电流可以用来确定容值，电流大需要得到更小纹波，就要选择大容量的电容。

汽车级电源使用电容选型举例
汽车级电源电容选型就涉及到使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要求高，工作温度要求达到125℃，所以电容选型是要选择温度特性好、耐高温、安规性能好的电容。

电解电容的选用技巧无非就是了解常用的几种电容特性以及电容在电路中的应用环境、产品使用环境特性。

除此之外我们在选择电解电容器的时候还要关心他的品质和价格，在国内用的比较好的电容有CAPXON/丰宾、万裕、艾华、江海、KFSON/康富松等可供参考。

开关电源中固态电容的特性与选用原则

开关电源中固态电容的特性与选用原则铝电解电容的电解质是硅酸铝，它的容量、寿命、漏电流受温度影响较大，尤其是开关电源的使用寿命很难突破50000h的主要原因是电解电容的影响。

固态电容（SolidCapaci-tors）的电解质采用的是高分子聚合物，该材料不会与氧化铝发生反应，通电后不会发生爆炸，也不存在受热膨胀而影响电容传递电能或产生爆裂。

固态电容具有环保、低阻抗、高低温稳定、耐高脉冲冲击等优点。

固态电容的耐温达260℃，且它的导电性、频率特性及电容使用寿命均不受温度影响。

它适用于摄像机、工业计算机等领域。

1、固态电容分类按电容的介质来分，分为有机介质、无机介质和铝电解电容三大类。

（1）无机介质电容包括陶瓷和云母两种。

陶瓷固定电容常用在CPU上，也可用在GHz级别的超高频器件上。

（2）有机介质电容例如固体薄膜电容，其特点是容量精度高、耐高温、防潮湿等特点，常用在节能灯开关电源等电子设备上。

3（3）铝电解电容电解电容的分类为电解液、二氧化锰、TCNG有机半导体、固体聚合物等。

固态电容在我国发展迅速，它可以替换普通的钽电容，应用范围越来越广阔。

采用固态电容的计算机，全天候24小时开机它的寿命可达到23年，是一般铝电解电容的6倍多。

2、固态电容结构特点固态电容采用固态导电高分子材料代替电解液作电容的阴极。

导电高分子材料的导电能力比电解液高3～4个数量级，应用这种固态电容可以大大降低等效串联电阻，改善温度频率特性，由于电容结构使用电导率高的材料，在高频下的容抗很低，耗电低，易于提高设备的效率。

有机固态电解电容的结构与液态铝电解电容相似，多采用直插立式方式。

不同之处在于固态聚合物电解电容的阴极材料用固态有机半导体浸膏替换电解液，在提高各项有关电气性能的同时，有效解决了电解液蒸发、泄漏、易燃等难题。

由于采用了新型的固态电解质，固态电解电容具有液态电解电容无法比拟的优良特性。

这些电气性能对于提高电子设备以高频为特征的使用显得尤为重要，可在开关电源得到应用。

开关电源适配器对电解电容的要求

开关电源适配器对电解电容的要求开关电源适配器对电解电容的要求开关电源适配器是当今便携数码产品、家用电器的主要电源变换器，为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。

电源适配器不断的小型化、轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。

随着电源适配器的高效率、小型化、轻便化和集成电路的迅猛发展，电解电容作为电源适配器的重要组成元器件，也必须实现小型化、高频低阻抗化、长寿命化和耐纹波电流。

在开关电源适配器中对铝电解电容器的性能主要有如下要求。

1. 标称静电容量及其允许偏差。

滤波用电解电容器的容量大一些，有利于减小直流电压的纹波。

在耐压一定时，电解电容器的标称电容量越大，价格就会越高。

为使开关电源的成本尽可能低一些，电解电容器的容量可比用有关公式计算得到的数值稍低一些，作为折中考虑；对于交流市电输入的整流滤波，5W~10W的开关电源用电解电容器，容量可选取4.7~10uF；对于10W-50W的开关电源，按2.0~3.0uF/W的容量选用。

如果滤波电解电容器的容量太小，则会使直流电压纹波太大，不仅容易引起开关晶体管损坏，而且会导致功率因素下降、谐波含量增加。

电解电容器静电容量的允许偏差可以为±10%，最好为±5%。

2. 损耗角正切值.在25℃、100Hz下，要求电解电容器的损耗角正切值小于20%（V=300~400V）。

在105℃环境中，施加额定工作电压和最大允许纹波电流1000小时后，铝电解电容器的性能在25℃下应符合以下要求：额定电流不大于初期规定值，损耗角正切值不大于初期规定值的200%，静电容量的变化率在初始值的±15%以内。

3. 使用温度范围。

高温工作特性要好。

开关电源的温升一般能达到60℃，由于开关电源机壳内的空间较小，散热性能差，在环境温度达到35℃时，开关电源适配器内部元器件的结点温度将达到90℃以上，加上电解电容器自身的热损耗，其表面温度将进一步上升。

开关电源对电解电容的基本要求

开关电源对电解电容器性能的基本要求闫晓金潘艳陈永真辽宁工业大学121001摘要：随着开关电源设备小型化、轻便化和集成电路的迅猛发展，本文分析了开关电源的发展对作为构成开关电源的重要元件电解电容器性能的要求，即也必须实现小型化、高频低阻抗化、长寿命化和耐纹波电流。

关键词：开关电源；电解电容器；低阻抗；长寿命Basic Requires of Electrolytic Capacitor Performance bySMPSYan Xiaojin Pan Yan Chen Yongzhen LiaoNing University of Technology, 121001Abstract：Along with the switching power supply equipment miniaturization, facile and the integrated circuit swift and violent development, the require of electrolytic capacitor performance by the development of switching power supply is analyzed in this article, electrolytic capacitor is the important part of switching power supply. namely also had to realize the miniaturization, the high frequency low impedance, the long life and large ripple current resistance.Key words：switching power supply；electrolytic capacitor；low impedance；long useful life 电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一。

LED照明驱动电源用铝电解电容器的技术要求和关键

LED照明驱动电源用铝电解电容器的技术要求和关键LED照明电源属于开关电源，利用铝电解电容器滤波是开关电源设计中必不可少的一部分，而开关电源正常的工作寿命要取决于电源所使用的铝电解电容器寿命，电容器的寿命又与电容器本身设计寿命和工作温度有关。

根据LED照明电源的使用条件，铝电解电容器必须具体以下几点技术要求：1、电解电容器的可靠性，要求长寿命高可靠，产品的电性能参数一致性好。

2、电解电容器要能耐高温，如大功率道路照明用的电源，户外使用时都要求防水，制造时采用密封的外壳，为了提高防护等级厂家要求灌胶处理，极大的影响了电容器的散热，使得壳体内电解电容器工作环境如同保温瓶，温度积累无法散出。

3、电解电容器要耐纹波电流，电容器在电源上的滤波分为低频滤波和高频滤波两种，低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率低与市电一致为50Hz。

高频滤波电容主要用于开关电源整流后的滤波，其工作频率有几千Hz到几万Hz，如果电容器耐纹波能力差的话，将会因纹波电流大造成电容器发热，较高的温度将使电容器内部的电解液气化，电容器内部压力升高，最终导致电容器爆裂失效。

4、电容器要能耐雷击，能承受短时间大电流的冲击，特别是户外使用时，如发生雷击将会使电网电压急剧波动，电源输入电压的突变会使整流电压瞬间增大到一个远远超过电容器耐压的值，造成电容器被击穿。

针对LED照明电源的使用条件其选用的电解电容器必须注意以下几点关键：1、产品要求长寿命必须密封效果好，铝壳要使用用多步拉伸工艺生产的铝壳，胶塞选用气密性很好的丁基橡胶。

导针圆棒的长度最好与胶塞的厚度相同，能有很好的接合。

2、电解电容器的阻抗特性好，使用高电导的电解液和低比容的正极箔降低产品的损耗值，以便能承受更大的纹波电流，减少电容器本身的发热。

3、产品能耐高温，需用长支链酸配制的工作电解液提高产品的高温特性。

4、改变电容器内部芯包的结构，使用偏窄导针、负极钉接处垫箔或垫纸，使用高密度和低阻抗值复合的电解电容器纸，使产品既有低的阻抗又能耐击穿，提高了电容器耐大电流冲击的能力。

电解电容选型的6个重要指标

电解电容选型的6个重要指标1 电容量与体积由于电解电容器多数采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此单位体积电容量非常大，比其它电容大几倍到几十倍。

但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的，现代开关电源要求越来越高的效率，越来越小的体积，因此，有必要寻求新的解决办法，来获得大电容量、小体积的电容器。

在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路，则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷：（1）高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流，而且大幅度增加；（2）变换器的主开关管发热，导致铝电解电容器的周围温度升高；（3）变换器多采用升压电路，因此要求耐高压的铝电解电容器。

这样一来，利用以往技术制造的铝电解电容器，由于要吸收比以往更大的脉动电流，不得不选择大尺寸的电容器。

结果，使电源的体积庞大，难以用于小型化的电子设备。

为了解决这些难题，必须研究与开发一种新型的电解电容器，体积小、耐高压，并且允许流过大量高频脉冲电流。

另外，这种电解电容器，在高温环境下工作，工作寿命还须比较长。

2 承受温度与寿命在开关电源设计过程中，不可避免地要挑选适用的电容。

就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的最为广泛。

但是, 最近几年却发生了显著变化，避免使用铝电解电容的情况正在增加。

出现这种变化的一个原因是，铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。

电源模块制造厂家的工程师表示：“对于铝电解电容这种寿命有限的元件，如果可以不用, 就尽量不要采用。

”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化，导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大, 随着时间的推移，电容性能肯定会劣化。

电解电容器的寿命与电容器长期工作的环境温度有直接关系，温度越高，电容器的寿命越短。

普通的电解电容器在环境温度为90℃时已经损坏。

但是现在有很多种类的电解电容器的工作环境温度已经很高在环境温度为90℃，通过电解电容器的交流电流和额定脉冲电流的比为0.5时，寿命仍然为10000h，但是如果温度上升到95℃时，电解电容器即已经损坏。

经典开关电源电解电容设计与选用

输入整流滤波器及钳位保护电路的设计1 输入整流桥的选择1)整流桥的导通时间与选通特性50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1，再通过输入滤波电容得到直流高压U1。

在理想情况下，整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从0°～180°)，但由于滤波电容器C的作用，仅在接近交流峰值电压处的很短时间内，才有输入电流流经过整流桥对C充电。

50Hz交流电的半周期为10ms，整流桥的导通时间tC≈3ms，其导通角仅为54°(导通范围是36°～90°)。

因此，整流桥实际通过的是窄脉冲电流。

桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示，整流滤波电压及整流电流的波形分别如图l(b)和(c)所示。

最后总结几点：(1)整流桥的上述特性可等效成对应于输入电压频率的占空比大约为30％。

(2)整流二极管的一次导通过程，可视为一个“选通脉冲”，其脉冲重复频率就等于交流电网的频率(50Hz)。

(3)为降低开关电源中500kHz以下的传导噪声，有时用两只普通硅整流管(例如1N4007)与两只快恢复二极管(如FR106)组成整流桥，FRl06的反向恢复时间trr≈250ns。

2)整流桥的参数选择隔离式开关电源一般采用由整流管构成的整流桥，亦可直接选用成品整流桥，完成桥式整流。

全波桥式整流器简称硅整流桥，它是将四只硅整流管接成桥路形式，再用塑料封装而成的半导体器件。

它具有体积小、使用方便、各整流管的参数一致性好等优点，可广泛用于开关电源的整流电路。

硅整流桥有4个引出端，其中交流输入端、直流输出端各两个。

硅整流桥的最大整流电流平均值分0．5～40A等多种规格，最高反向工作电压有50～1000V等多种规格。

小功率硅整流桥可直接焊在印刷板上，大、中功率硅整流桥则要用螺钉固定，并且需安装合适的散热器。

整流桥的主要参数有反向峰值电压URM(V)，正向压降UF(V)，平均整流电流Id(A)，正向峰值浪涌电流IFSM(A)，最大反向漏电流IR(μA)。

开关电源的性能指标和测试规范标准

开关电源的性能指标和测试规范第一部分：电源指标的概念、定义一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。

1．绝对稳压系数。

A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。

既：K=△U0/△Ui。

B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。

急：S=△Uo/Uo / △Ui/Ui2. 电网调整率。

它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。

3. 电压稳定度。

负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo （百分值），称为稳压器的电压稳定度。

二．负载对输出电压影响的几种指标形式。

1．负载调整率（也称电流调整率）。

在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。

2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。

在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL| 欧。

三．纹波电压的几个指标形式。

1．最大纹波电压。

在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。

2．纹波系数Y（%）。

在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既y=Umrs/Uo x100%3．纹波电压抑制比。

在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即：纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。

这里声明一下：噪声不同于纹波。

纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。

开关电源电容电压怎么选择开关电源输出电容如何确定

开关电源电容电压怎么选择开关电源输出电容如何确定导读：开关电源是指利用现代电力电子技术来使开关的流通与闭合的时间点，从而维持电压的稳定、保持电流正常输出的一种电源器件。

开关电源的核心元件是脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET。

人们常说的开关电源电容电压是什么，开关电源电容电压怎么选择，带着疑问跟随小编来学习开关电源电容电压怎么选择以及开关电源输出电容如何确定吧!请往下看。

开关电源电容开关电源电容电压怎么选择开关电源电容电压怎么选择，电容器在电源中最重要的应用是在存储能量、浪涌电压保护、EMI抑制和控制电路等方面。

我们可以了解到针对不同的应用领域，这些电介质技术彼此竞争或互为补充的关系。

开关电源电容电压怎么选择，储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000ΜF之间的铝电解电容器。

根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

开关电源电容电压怎么选择，要选择合适的电容值，需查看其额定直流电压、允许的电压波纹和充/放电周期。

但是，在选择用于该应用的电解电容器时，应当考虑以下参数。

典型电源中的电容器波纹电流为各个频率上的波纹电流的组合。

波纹电流的RMS(均方根)值决定了电容器的温升。

开关电源电容电压怎么选择，常见的一个错误是通过把各个频率上的波纹电流的平方值相加来计算RMS电流负载。

实际上，必须考虑到随着波纹频率的增加，电容器的ESR下降。

正确的做法是根据波纹因子的频率图估算出高频(到100HZ)时的波纹电流。

采用估算的电流平方值来确定波纹电流。

这才是真实的电流负载。

由于环境温度决定着负载条件下的电容器寿命，因此，那些声誉卓著的制造商们均精确定义了波纹电流负载、环境温度与概率寿命之间的关系。

在实际工作条件下，利用波纹电流负载和环境温度来确定概率寿命，而将公布的概率寿命作为绝对值。

电源设计中的电容选用规则

电源设计中的电容选用规则电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。

作为一款优秀的设计，电源设计应当是很重要的，它很大程度影响了整个系统的性能和成本。

电源设计中的电容使用，往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。

一、电源设计中电容的工作原理在电源设计应用中，电容主要用于滤波（filter）和退耦/旁路（decoupling/bypass）。

滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。

根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。

滤波一词起源于通信理论，它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。

“接收信号”相当于被观测的随机过程，“有用信号”相当于被估计的随机过程。

滤波主要指滤除外来噪声，而退耦/旁路（一种，以旁路的形式达到退耦效果，以后用“退耦”代替）是减小局部电路对外的噪声干扰。

很多人容易把两者搞混。

下面我们看一个电路结构：图中电源为A和B供电。

电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。

当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时，如果没有C2和C3，那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低，而B端电压同样受A端电压影响而降低，于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压，从而对B电路的信号产生影响。

同样，B的电流变化也会对A形成干扰。

这就是“共路耦合干扰”。

增加了C2后，局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候，电容C2可以为A暂时提供电流，即使共路部分电感存在，A端电压不会下降太多。

对B的影响也会减小很多。

于是通过电流旁路起到了退耦的作用。

一般滤波主要使用大容量电容，对速度要求不是很快，但对电容值要求较大。

如果图中的局部电路A是指一个芯片的话，而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。

而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话，可以使用瓷片电容，如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容（前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容）。

(整理)开关电源的基本要求

开关电源的基本要求A：开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。

B：开关电源就是用半导体功率器件作开关，把一种电源形态转换为另一种电源形态电源是一切电子设备的动力源,是保证电子设备的基础部件。

据相关统计，电源故障约占电子设备整机故障率的40%---50%。

为此，对电源必须提出一些基本要求，包括使用性能和电气性能。

一、使用性能要求1、高的可靠性。

平均无故障工件时间MTBF是衡量电源可靠性的重要指标，在通用电源的标准中规定，可靠性指标MTBF大于等于3000h是最低要求。

航空航天电源要求更高，现制造技术和工艺不断成熟，MTBF可达500000h以上。

折算是78.6年。

2、高的安全性。

设计出的开关电源，应该符合相关标准或规范中规定的安全性能指标要求，如绝缘要求。

抗电强度要求，防人身触电要求等，以防止在极限状况或恶劣环境条件下，出现电源故障并危及人身或设备安全。

3、好的可维修性。

平均故障维修时间MTTR是衡量电源可维修性的重要指标。

电源出现故障时，应能用时诊断出故障现象用部位，无需使用专用工具或不需要熟练技式就能在较短时间内，排除故障、替换故障部件及模块。

一般要求MTTR小于30min。

这除了要求电源有故障自诊断功能外，必须采用先进的设计、制造技术和工艺，如标准化、模块化（如上板的驱动模块）、电力电子集成等设计制造工艺。

4、高的功率密度。

提高电源单位体积的功率容量（W/立方cm）及单位质量的功率容量（W/g），c以减少电源的体积和质量，便于用户安装、集成、移动及使用。

实现高功率密度的关键是提高开关频率、减少损耗，与此相应的要求应用低损耗功率器件、高导热、高绝缘性能的绝缘材料，应用软开关电路结构。

5、高性价比、低使用维修费用。

6、环境适宜性要求。

环境适宜性要求包括工作温度、储存温度范围、环境温度、对源电压品质及周围环境净化程度等。

重点谈谈开关电源对电解电容器性能的六大要求

谈谈开关电源对电解电容器性能的六大要求我们都知道，电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一。

通常，电解电容器的等效电路可以认为是理想电容器与寄生电感、等效串联电阻的串联，如图1所示。

图1 电解电容器的等效电路众所周知，开关电源是当今信息家电设备的主要电源，为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。

开关电源不断的小型化、轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。

相应的就要求电解电容器小型大容量化，耐纹波电流，高频低阻抗化，高温度长寿命化和更适应高密度组装。

大容积、小体积由于电解电容器多数采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此单位体积电容量非常大，比其它电容大几倍到几十倍。

这样一来，利用以往技术制造的铝电解电容器，由于要吸收比以往更大的脉动电流，不得不选择大尺寸的电容器。

结果，使电源的体积庞大，难以用于小型化的电子设备。

为了解决这些难题，必须研究与开发一种新型的电解电容器，体积小、耐高压，并且允许流过大量高频脉冲电流。

另外，这种电解电容器，在高温环境下工作，工作寿命还须比较长。

高温、长寿命化在开关电源设计过程中，不可避免地要挑选适用的电容。

就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的最为广泛。

但是, 最近几年却发生了显著变化，避免使用铝电解电容的情况正在增加。

出现这种变化的一个原因是，铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。

开关电源设计电容和电感的选取标准

开关电源设计电容和电感的选取标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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开关电源安规要求内容

开关电源安规要求内容开关电源是一种常见的电源供电设备，广泛应用于各个领域。

为了确保开关电源的安全性能和产品质量，制定了一系列的安规要求。

下面将详细介绍开关电源的安规要求内容。

1.电源输入参数：开关电源的输入电压范围、输入频率范围、输入电流、功耗等参数需要满足安规要求。

例如，输入电压范围通常要求在AC100V至240V之间，输入频率范围要求在50Hz至60Hz之间。

2.绝缘和耐压要求：开关电源需要具备良好的绝缘性能，以防止漏电等安全隐患。

安规要求通常规定了开关电源的接地和绝缘标准，包括绝缘电阻、绝缘强度和耐压等参数。

例如，绝缘电阻应大于100MΩ。

3.效率和功率因数：开关电源的效率和功率因数也是安规要求的重要内容。

高效率可以减少能源消耗，而良好的功率因数可以减少谐波污染。

通常要求开关电源的效率在80%以上，功率因数在0.9以上。

4.过流保护和过温保护：安规要求开关电源需要具备过流保护和过温保护功能，以避免过电流和过热导致的安全问题。

过流保护通常使用电流限流器或过电流保护器进行实现，而过温保护通常采用温度传感器进行监测。

5.安全认证：开关电源需要通过相关安全认证，以确保产品符合国家和国际安全标准。

常见的安全认证包括UL、CE、FCC和ROHS等。

UL安全认证通常用于北美市场，CE认证用于欧洲市场，FCC用于美国市场，ROHS 用于限制有害物质。

6.电子干扰：开关电源产生的电磁辐射和电磁感应对周围设备和系统造成干扰，因此安规要求开关电源需要满足一定的电磁兼容性要求。

这包括电磁辐射限值、电磁抗扰度等参数。

7.产品标识和说明：开关电源需要在产品上标注相应的安全标志和警示标志，清晰地说明产品的功率、电压等参数。

产品说明书中也需要详细介绍产品的使用方法、安装要求和注意事项，以便用户正确和安全地使用产品。

总结起来，开关电源的安规要求包括电源输入参数、绝缘和耐压要求、效率和功率因数、过流保护和过温保护、安全认证、电子干扰以及产品标识和说明。