整流后滤波用电解电容的选择——容值越大越好吗

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滤波电容如何选择

滤波电容如何选择

滤波电容如何选择滤波电容主要用于去除电源中的高频干扰信号,保证电子设备的正常运行。

在选择滤波电容时,需要考虑以下几个因素:1.电容容值:电容的容值越大,滤波效果越好。

通常情况下,电容的容值选择在几微法到几毫法之间。

较小的容值适用于浅滤波,较大的容值适用于深滤波。

在选择容值时,要考虑电源的负载要求、工作频率以及滤波效果等因素。

2.最大耐压:滤波电容的耐压指标要比电源电压高,以防止电容工作时过载而烧毁。

通常情况下,滤波电容的耐压要大约为电源电压的2倍以上。

3.频率特性:电容的频率响应特性对滤波效果也有影响。

电容的频响特性是指电容在不同频率下的阻抗大小。

对于低频滤波,选择频率响应较平坦的电容;对于高频滤波,选择频率响应较小的电容。

4.ESR值:ESR(Equivalent Series Resistance)值是电容器内部等效串联电阻的意思。

ESR值越小,电容器的损耗越小,输出压降越低,电容器的滤波效果越好。

因此,选择ESR值较小的电容器对滤波效果更好。

5.尺寸和成本:根据应用场景和成本要求选择适当的电容尺寸。

通常情况下,体积较大的电容器容值较大,滤波效果较好,但成本较高。

体积较小的电容器容值较小,滤波效果较差,但成本较低。

6.环境要求:如果应用场景对环境温度、防震、防潮等有特殊要求,需要选择符合这些要求的滤波电容。

例如,对于高温环境,需要选择耐高温的电容。

总之,选择滤波电容时需要考虑容值、最大耐压、频率特性、ESR值、尺寸和成本以及环境要求等因素综合考虑,以确保电容能够满足应用需求并具有良好的滤波效果。

电路中电容的选择

电路中电容的选择

电路中电容的选择作者:佚名来源:互联网点击数: 6 更新时间:2007年04月04日通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。

1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。

滤波电容用于功率放大器时,其值应为10000μF以上,用于前置放大器时,容量为1000μF左右即可。

当电源滤波电路直接供给放大器工作时,其容量越大音质越好。

但大容量的电容将使阻抗从10KHz附近开始上升。

这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容,在大电容旁以抑制高频阻抗的上升,如下图所示。

图 1 滤波电路的并联2.耦合电容耦合电容的容量一般在 0.1μF ~ 1μF 之间,以使用云母、丙烯、陶瓷等损耗较小的电容音质效果较好。

3.前置放大器、分频器等前置放大器、音频控制器、分频器上使用的电容,其容量在100pF ~ 0.1μF之间,而扬声器分频LC网络一般采用1μF~数10μF之间容量较大的电容,目前高档分频器中采用CBB电容居多。

小容量时宜采用云母,苯乙烯电容。

而LC网络使用的电容,容量较大,应使用金属化塑料薄膜或无极性电解电容器,其中无机性电解电容如采用非蚀刻式,则更能获取极佳音质。

电容的基础知识——————————————一、电容的分类和作用电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。

由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。

按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。

按极性分为:有极性电容和无极性电容。

我们最常见到的就是电解电容。

电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐二、电容的符号电容的符号同样分为国内标表示法和国际电子符号表示法,但电容符号在国内和国际表示都差不多,唯一的区别就是在有极性电容上,国内的是一个空筐下面一根横线,而国际的就是普通电容加一个“+”符号代表正极。

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?展开全文在整流滤波电路中,电容也不是越大越好的交流电经过整流后,只可以得到脉动的直流电,并不是平滑的直流电。

利用电容充放电的特性,可以把脉动的直流电滤波为相对较为平滑的直流电。

在电源电路的设计中,我们需要用到滤波电容。

选择合适的滤波电容才可以设计出纹波更小的电源。

电源有线性电源和开关电源,不同种类的电源需要选择不同的滤波电容。

线性电源的滤波电容线性电源通过工频变压器降压为低压交流电,再经过整流、滤波、稳压得到需要的直流电。

由于线性电源的工作频率较低,只有50Hz或者60Hz。

电源本身的纹波相对较少,滤波电容的作用主要的用于稳定电源的电压,所以,对滤波电容的要求不高,理论上滤波电容容值越大,就可以得到越为平滑的直流电。

当输出的电流瞬间变大时,滤波电容还可以及时补充能量,避免电压被瞬间拉低。

所以在线性电源中,我们可以考虑用较大容值的电容。

开关电源的滤波电容开关电源与线性电容是完全不同的设计方案,开关电源需要先把输入的交流电整流、滤波为高压的直流电,再通过开关电源控制芯片把高压直流电转换为高频、高压的脉动直流电,高频变压器利用电磁感应原理,在次级得到低压的脉动直流电,再经过整流滤波得到需要的低压直流电。

在开关电源电路在有两个滤波位置,高压端的滤波和低压端的滤波。

在高压端的位置,电源的工作频率还是交流电的频率,只有50Hz 或者60Hz,这个位置需要选择高压的滤波电容。

在低压端的滤波位置就不一样的,因为经过了高频的开关变换,工作频率一般都是几十KHz,纹波和噪声相对较多,这时候我们需要考虑电容的阻抗和频率特性,滤波电容容量并不是越大越好。

因为电源的频率提高后,电容值会急剧下降,所以选择滤波电容的时候我们需要考虑电容的ESR(等效串联阻抗)。

需要尽量使用ESR值小的滤波电容。

电容需要在工作频率内有较低的等效阻抗才会有良好的滤波效果。

选择电容时需要考虑开关电源的工作频率,输出电压,输出电流,电容容值大小可以参考前辈们的计算公式:C>0.289/{f×(U/I)× ACv},ACv是纹波系数,单位是%。

滤波电容如何取值

滤波电容如何取值

滤波电容如何取值滤波电容是电子电路中常用的元件,用于滤除直流信号或高频噪声。

它的取值需要考虑到电路的要求和特性,包括信号频率、电流负载、滤波效果以及稳定性等因素。

首先,滤波电容的取值与信号频率有关。

通常来说,滤波电容的容值越大,对低频信号的滤波效果越好。

而对于高频信号,则需要容值较小的电容才能有效滤波。

基于信号频率的需求,可以通过计算或经验选择合适的滤波电容。

其次,电流负载是另一个决定滤波电容取值的重要因素。

当电流负载较大时,滤波电容需要具备较大的容值以保证滤波效果。

而对于电流负载较小的电路,容值较小的滤波电容就可以满足要求。

此外,滤波电容的取值还需考虑到滤波效果的需求。

对于要求较高的滤波效果,例如在音频放大器或电源滤波电路中,通常需要采用较大容值的滤波电容。

而在一些简单的应用中,容值较小的滤波电容也能满足基本要求。

除了以上因素,滤波电容的取值还应考虑与其他电路元件的匹配。

在设计电路时,应根据电路的特性和性能需求选择合适的滤波电容。

需要注意的是,滤波电容的取值不仅仅依赖于容值,还与电容器的材料、结构和制造工艺等有关,这些因素也需要综合考虑。

最后,滤波电容在选择时还需要考虑其稳定性。

一些特殊要求的电路,例如在工作温度变化较大的环境下,需要选择具有较好稳定性的滤波电容,以保证电路的性能和可靠性。

总的来说,滤波电容的取值需要综合考虑多方面因素,包括信号频率、电流负载、滤波效果、与其他元件匹配以及稳定性等。

根据具体的电路需求和设计要求,结合实际情况进行合理选择,以达到滤波效果和性能上的要求。

整流滤波电路中滤波电容的选取

整流滤波电路中滤波电容的选取

在整流滤波电路中,滤波电容的选取多是使用公式RC≥(3~5)T/2,且在实际电路设计中,一些人也认为滤波电容越大越好,其实这种想法是片面的,本文将对这一问题进行深入的探讨。

文章首先阐述了研究滤波电容选取的必要性,其次对电路进行了理论上的分析和计算,然后,根据理论计算结果编写程序,模拟电路的工作过程。

最后,通过举例讨论滤波电容对电路中的电流、电压及对其它元件参数的影响,从而为优化电路设计奠定了基础。

关键词:整流;滤波;滤波电容一、引言在大多数电源电路中,整流电路后都要加接滤波电路,以减小整流电压的脉动程度,满足稳压电路的需要。

在许多文献中,对于滤波电容C的选取,多是使用经验公式RC≥(3~5)T/2[1,2],并认为滤波电容C越大越好;在一些滤波电路的维修中,技术人员经常用比原电路容量大的电容来代替已坏掉的电容。

实践证明,在很多情况下这样做是行不通的,电容的选取是否越大越好?电容的选择对前级器件及整体电源的性能有何影响?电容的选取是否有最佳值?本文将对这些问题进行深入的讨论。

如图1所示的简单整流滤波电路,理论上讲,增大电路中的滤波电容C容量的确可以使输出电压的波形变得更为平滑、起伏更小,但在电路接通瞬间,电路中所产生的冲击电流因素却不能被忽略,这是因为,几乎所有的电子元器件都有其可以通过的最大电流值,所以,在选择电子元器件时,必须考虑冲击电流所带来的流过相关元器件瞬间电流的最大值,冲击电流越大,对电子元器件的要求就越高,电路的成本就会提高。

在一些滤波电路的维修中,对滤波电容的替换也存在冲击电流的问题,用大容量的滤波电容代替原来的电容,会使冲击电流增大,在不更换其他元件的前提下,单纯提高滤波电容的容量是危险的,它将使整个电路的实际使用寿命大大缩短,甚至烧毁整个电路。

况且,单纯地提高滤波电容的容量对改善输出电压的作用也是有限的,一味地加大滤波电容的容量,只是徒劳地增加电路的成本。

二、简单滤波电路的计算图 2如图所示的简单整流滤波电路,以常见的220v50Hz正弦交流电为输入电压。

滤波电容的选择

滤波电容的选择

滤波电容起平滑电压的作用;容值大小与输入桥式整流的输入电压无关;一般是越大越好。

但要明白它取值的原理:滤波电容的取值与后级电路的突变电流有关。

打个比方:电容就好比一个水桶,输入往这个水桶中倒水,输出(后级电路)从这个水桶中抽水。

如果恒定的抽水,只要倒入的水量大于抽水量,那么水桶将永远是满的,所以这个水桶可以不需要(当然这是理想情况)。

假如某时刻需要抽出大量的水,大于输入的量,你会怎么办?你可以准备一个较大的水桶,在这个时刻到来之前,将这个水桶的水灌满;等到了抽水的时刻,水桶中已经有足够的水抽取,就不会出现缺水的情况。

滤波电容就好比这个较大的水桶!至于它的具体值,你将后级电路的突变电流与电容充、放电系数联系起来考虑,相信你能领悟出合适的计算方法。

滤波电容的作用和大小是怎样的?一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。

因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。

低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。

当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。

因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。

而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂滤波电容在电路中作用滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。

使输出的直流更平滑。

去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。

旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。

容的容抗为1/ωC欧姆(类似电阻,如果是非电类大学以上学历就把它当作电容器的电阻看吧),ω为角频率,ω=2πf,f为频率。

容抗与自身容量C和频率ω(或者说f)有关,当C一定时,频率越高,容抗越小,对电流的阻碍作用就越小;频率越低,容抗越大。

整流滤波电容的选择

整流滤波电容的选择

滤波电容器电容量的大小主要根据负载电流大小来选择,可以通过计算求得合适的电容量。

如果负载电流不大,可以按照这样的范围(见附表)来选择,请大家记下来。

对半波整流电路来说,接入了滤波电容器后,空载时输出直流电压U L 与交流电压U2 近似相等(U L ≈U2 );对全波整流电路,接上滤波电容器后,空载时U L 可以上升到等于U2 的1.2 倍左右(U L ≈ 1.2U2 )。

由此可见,电容滤波电路不仅使输出电压变得平滑,还提高了输出电压。

电容器检测方法与经验1固定电容器的检测A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。

测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。

若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。

B检测10PF~001μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。

万用表选用R×1k挡。

两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。

可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。

万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。

由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。

应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。

C对于001μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

2电解电容器的检测A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。

根据经验,一般情况下,1~47μF间的电容,可用R×1k 挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡测量。

B将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。

给整流电路配个滤波电容有什么要求,配多大容量才算标准呢?

给整流电路配个滤波电容有什么要求,配多大容量才算标准呢?

给整流电路配个滤波电容有什么要求,配多大容量才算标准呢?变压器次级输出的交流电压经桥式整流变为脉动直流后,一般还需要添加滤波电容来滤除其中的交流成分,这样才能得到较稳定的直流电压。

至于整流后选用多大的滤波电容,一般视负载电流而定。

下面我们就介绍一下滤波电容容量及其耐压值的选取方法。

▲ 桥式整流滤波电路。

上图是一个简单的桥式整流滤波电路,电容C1为低频滤波电容,C2为高频滤波电容,RL为负载。

变压器次级的交流电压经桥式整流后输出的直流电压是脉动直流,里面含有大量的纹波成分,这里接一个滤波电容C1可以将这些交流纹波滤除。

在一定范围内,C1容量越大,滤波效果越好,但是C1达到一定容量之后,再增大其容量对提高滤波效果已没什么明显的作用,此时若想进一步减小纹波成分,只有采用稳压电路了。

▲ 2200μF的铝电解电容。

滤波电容容量的选取一般滤波电容C1可以根据负载电流的大小来选取。

若负载电流在百十mA,C1可选用330~470μF的电解电容;负载电流在0.4~1A,C1可选用1000μF的电解电容;若负载电流在1~2A选用2200~3300μF的电解电容;若负载电流在3A左右,选用4700μF左右的电解电容即可。

滤波电容耐压值的选取整流电路中滤波电容耐压值一般只要大于电容两端最高电压的1.2~1.5倍即可。

当然,滤波电容耐压值选的更高亦可以,只是对于这些大容量的电解电容,在容量不变时,耐压值越高,体积也就越大,并且价格也较高。

电容C2的作用由于大容量的铝电解电容的卷层电感较大,高频滤波效果较差,为了减小输出电压中的高频纹波,一般在C1两端并联一个0.1~0.47μF的无极性电容来滤除高频纹波。

这个小电容一般选用瓷片电容或独石电容即可。

顺便说一下,滤波电容容量的选取还要视负载的种类而定。

譬如,负载是一个灯泡或用来给蓄电池充电,此时负载对纹波要求并不是很高,滤波电容容量即使小一些亦可以。

整流滤波电容的选用方法

整流滤波电容的选用方法

整流滤波电容的选用方法1. 简介整流滤波电容是电力电子设备中常用的元件之一,用于滤除整流电路输出中的脉动电压,提供平稳的直流电压输出。

本文将介绍整流滤波电容的选用方法,包括选定电容容值和额定电压等方面的考虑。

2. 选用电容容值整流滤波电容的容值决定了滤波效果的好坏。

一般来说,容值越大,滤波效果越好,输出电压的脉动越小。

选用电容容值的方法如下:2.1 计算平均负载电流首先,需要计算整流电路的平均负载电流。

根据具体的电路设计,可以通过测量或者计算得到平均负载电流的数值。

2.2 选择电容容值根据平均负载电流和滤波要求,选择合适的电容容值。

一般来说,电容容值的选择应满足以下条件: - 容值足够大,以确保电容能够提供足够的电荷储存,减小输出电压的脉动。

- 容值不宜过大,过大的电容容值会增加成本和体积。

根据经验公式,可以使用以下公式计算电容容值的估计值:C = (I * ΔV) / (f * ΔVp)其中,C为电容容值(单位:法拉),I为平均负载电流(单位:安培),ΔV为输出电压的脉动范围(单位:伏特),f为电路的工作频率(单位:赫兹),ΔVp为允许的输出电压脉动幅值(单位:伏特)。

需要注意的是,以上公式只是一个估计值,实际选用电容时还需要考虑电容的可获得性和价格等因素。

3. 选用额定电压整流滤波电容的额定电压决定了电容能够承受的最大电压。

选用额定电压时需要考虑以下因素:3.1 峰值电压首先,需要确定整流电路输出的峰值电压。

根据电路设计和工作条件,可以计算得到峰值电压的数值。

3.2 选择额定电压根据峰值电压,选择合适的电容额定电压。

一般来说,电容的额定电压应大于等于峰值电压,以确保电容能够正常工作并具有足够的安全裕度。

需要注意的是,额定电压的选择应尽量接近峰值电压,但也不宜过高,以避免不必要的成本和体积增加。

4. 其他考虑因素除了电容容值和额定电压外,还有一些其他的考虑因素,包括: - 电容的尺寸和重量:根据实际应用需求,选择适合的尺寸和重量。

整流滤波电容的选择

整流滤波电容的选择

滤波电容器电容量的大小主要按照负载电流大小来选择,可以通过计较求得适合的电容量.如果负载电流不大,可以依照这样的规模(见附表)来选择,请大家记下来.之五兆芳芳创作对半波整流电路来说,接入了滤波电容器后,空载时输出直流电压 U L 与交换电压 U2 近似相等(U L ≈U2 );对全波整流电路,接上滤波电容器后,空载时 U L 可以上升到等于 U2 的 1.2 倍左右(U L ≈ 1.2U2 ).由此可见,电容滤波电路不但使输出电压变得平滑,还提高了输出电压.电容器检测办法与经验1固定电容器的检测A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行丈量,只能定性的查抄其是否有漏电,内部短路或击穿现象.丈量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔辨别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大.若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿.B检测10PF~001μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其黑白.万用表选用R×1k挡.两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小.可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管.万用表的红和黑表笔辨别与复合管的发射极e和集电极c相接.由于复合三极管的缩小作用,把被测电容的充放电进程予以缩小,使万用表指针摆幅度加大,从而便于不雅察.应注意的是:在测试操纵时,特别是在测较小容量的电容时,要频频调换被测电容引脚接触A、B两点,才干明显地看到万用表指针的摆动.C对于001μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电进程以及有无内部短路或漏电,并可按照指针向右摆动的幅度大小估量出电容器的容量.2电解电容器的检测A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,丈量时,应针对不合容量选用适合的量程.按照经验,一般情况下,1~47μF间的电容,可用R×1k挡丈量,大于47μF的电容可用R×100挡丈量.B将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),接着逐渐向左反转展转,直到停在某一位置.此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻.实际使用经验标明,电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上,不然,将不克不及正常任务.在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不克不及再使用.C对于正、负极标记不明的电解电容器,可利用上述丈量漏电阻的办法加以判别.即先任意测一下漏电阻,记住其大小,然后互换表笔再测出一个阻值.两次丈量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极.D使用万用表电阻挡,采取给电解电容进行正、反向充电的办法,按照指针向右摆动幅度的大小,可估测出电解电容的容量.3可变电容器的检测A用手轻轻旋动转轴,应感到十分平滑,不该感到有时松时紧甚至有卡滞现象.将载轴向前、后、上、下、左、右等各个标的目的推动时,转轴不该有松动的现象.B用一只手旋动转轴,另一只手轻摸动片组的外缘,不该感到有任何松脱现象.转轴与动片之直接触不良的可变电容器,是不克不及再持续使用的.C将万用表置于R×10k挡,一只手将两个表笔辨别接可变电容器的动片和定片的引出端,另一只手将转轴慢慢旋动几个来回,万用表指针都应在无穷大位置不动.在旋动转轴的进程中,如果指针有时指向零,说明动片和定片之间存在短路点;如果碰到某一角度,万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值,说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象.电容器检测办法与经验二极管的检测办法与经验1检测小功率晶体二极管A判别正、负电极(a)不雅察外壳上的的符号标识表记标帜.通常在二极管的外壳上标有二极管的符号,带有三角形箭头的一端为正极,另一端是负极.(b)不雅察外壳上的色点.在点接触二极管的外壳上,通常标有极性色点(白色或白色).一般标有色点的一端即为正极.还有的二极管上标有色环,带色环的一端则为负极.(c)以阻值较小的一次丈量为准,黑表笔所接的一端为正极,红表笔所接的一端则为负极.B检测最高任务频率fM.晶体二极管任务频率,除了可从有关特性表中查阅出外,实用中经经常使用眼睛不雅察二极管内部的触丝来加以区分,如点接触型二极管属于高频管,面接触型二极管多为低频管.另外,也可以用万用表R×1k挡进行测试,一般正向电阻小于1K的多为高频管.C检测最高反向击穿电压VRM.对于交换电来说,因为不竭变更,因此最高反向任务电压也就是二极管承受的交换峰值电压.需要指出的是,最高反向任务电压其实不是二极管的击穿电压.一般情况下,二极管的击穿电压要比最高反向任务电压高得多(约高一倍).2检测玻封硅高速开关二极管检测硅高速开关二极管的办法与检测普通二极管的办法相同.不合的是,这种管子的正向电阻较大.用R×1k电阻挡丈量,一般正向电阻值为5K~10K,反向电阻值为无穷大.3检测快恢复、超快恢复二极管用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的办法根本与检测塑封硅整流二极管的办法相同.即先用R×1k挡检测一下其单向导电性,一般正向电阻为45K左右,反向电阻为无穷大;再用R×1挡复测一次,一般正向电阻为几,反向电阻仍为无穷大.4检测双向触发二极管A将万用表置于R×1K挡,测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷大.若互换表笔进行丈量,万用表指针向右摆动,说明被测管有漏电性毛病.将万用表置于相应的直流电压挡.测试电压由兆欧表提供.测试时,摇动兆欧表,万用表所指示的电压值即为被测管子的VBO值.然后调换被测管子的两个引脚,用同样的办法测出VBR值.最后将VBO与VBR进行比较,两者的绝对值之差越小,说明被测双向触发二极管的对称性越好.5瞬态电压抑制二极管(TVS)的检测A用万用表R×1K挡丈量管子的黑白对于单极型的TVS,依照丈量普通二极管的办法,可测出其正、反向电阻,一般正向电阻为4KΩ左右,反向电阻为无穷大.对于双向极型的TVS,任意调换红、黑表笔丈量其两引脚间的电阻值均应为无穷大,不然,说明管子性能不良或已经损坏.6高频变阻二极管的检测A识别正、负极高频变阻二极管与普通二极管在外不雅上的区别是其色标颜色不合,普通二极管的色标颜色一般为玄色,而高频变阻二极管的色标颜色则为浅色.其极性纪律与普通二极管相似,即带绿色环的一端为负极,不带绿色环的一端为正极.B丈量正、反向电阻来判断其黑白具体办法与丈量普通二极管正、反向电阻的办法相同,当使用500型万用表R×1k挡丈量时,正常的高频变阻二极管的正向电阻为5K~55K,反向电阻为无穷大.7变容二极管的检测将万用表置于R×10k挡,无论红、黑表笔怎样对调丈量,变容二极管的两引脚间的电阻值均应为无穷大.如果在丈量中,发明万用表指针向右有轻微摆动或阻值为零,说明被测变容二极管有漏电毛病或已经击穿损坏.对于变容二极管容量消失或内部的开路性毛病,用万用表是无法检测判此外.需要时,可用替换法进行查抄判断.8单色发光二极管的检测在万用表外部附接一节15V干电池,将万用表置R×10或R×100挡.这种接法就相当于给万用表串接上了15V 电压,使检测电压增加至3V(发光二极管的开启电压为2V).检测时,用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚.若管子性能良好,肯定有一次能正常发光,此时,黑表笔所接的为正极,红表笔所接的为负极.9红外发光二极管的检测A判别红外发光二极管的正、负电极.红外发光二极管有两个引脚,通常长引脚为正极,短引脚为负极.因红外发光二极管呈透明状,所以管壳内的电极清晰可见,内部电极较宽较大的一个为负极,而较窄且小的一个为正极.B将万用表置于R×1K挡,丈量红外发光二极管的正、反向电阻,通常,正向电阻应在30K左右,反向电阻要在500K以上,这样的管子才可正常使用.要求反向电阻越大越好.10红外接收二极管的检测A识别管脚极性(a)从外不雅上识别.罕有的红外接收二极管外不雅颜色呈玄色.识别引脚时,面对受光窗口,从左至右,辨别为正极和负极.另外,在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面,通常带有此斜切平面一端的引脚为负极,另一端为正极.(b)将万用表置于R×1K挡,用来判别普通二极管正、负电极的办法进行查抄,即互换红、黑表笔两次丈量管子两引脚间的电阻值,正常时,所得阻值应为一大一小.以阻值较小的一次为准,红表笔所接的管脚为负极,黑表笔所接的管脚为正极.B检测性能黑白.用万用表电阻挡丈量红外接收二极管正、反向电阻,按照正、反向电阻值的大小,便可初步判定红外接收二极管的黑白.11激光二极管的检测A将万用表置于R×1K挡,依照检测普通二极管正、反向电阻的办法,便可将激光二极管的管脚排列顺序确定.但检测时要注意,由于激光二极管的正向压降比普通二极管要大,所以检测正向电阻时,万用表指针仅略微向右偏转罢了,而反向电阻则为无穷大.电容器检测办法与经验电感器、变压器检测办法与经验1色码电感器的的检测将万用表置于R×1挡,红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端,此时指针应向右摆动.按照测出的电阻值大小,可具体分下述三种情况进行辨别:A被测色码电感器电阻值为零,其内部有短路性毛病.B被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系,只要能测出电阻值,则可认为被测色码电感器是正常的.2中周变压器的检测A将万用表拨至R×1挡,依照中周变压器的各绕组引脚排列纪律,逐一查抄各绕组的通断情况,进而判断其是否正常.B检测绝缘性能将万用表置于R×10k挡,做如下几种状态测试:(1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值;(2)初级绕组与外壳之间的电阻值;(3)次级绕组与外壳之间的电阻值.上述测试结果分出现三种情况:(1)阻值为无穷大:正常;(2)阻值为零:有短路性毛病;(3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性毛病.3电源变压器的检测A通过不雅察变压器的外貌来查抄其是否有明显异常现象.如线圈引线是否断裂,脱焊,绝缘资料是否有烧焦陈迹,铁心紧固螺杆是否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等.B绝缘性测试.用万用表R×10k挡辨别丈量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均应指在无穷大位置不动.不然,说明变压器绝缘性能不良.C线圈通断的检测.将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻值为无穷大,则说明此绕组有断路性毛病.D判别初、次级线圈.电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是辨别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额外电压值,如15V、24V、35V等.再按照这些标识表记标帜进行识别.E空载电流的检测.(a)直接丈量法.将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交换电流挡(500mA,串入初级绕组.当初级绕组的插头拔出220V交换市电时,万用表所指示的便是空载电流值.此值不该大于变压器满载电流的10%~20%.一般罕有电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右.如果超出太多,则说明变压器有短路性毛病.(b)直接丈量法.在变压器的初级绕组中串联一个10/5W的电阻,次级仍全部空载.把万用表拨至交换电压挡.加电后,用两表笔测出电阻R两端的电压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R.F空载电压的检测.将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交换电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应适合要求值,允许误差规模一般为:高压绕组≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%.G一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘资料质量较好,允许温升还可提高.H检测判别各绕组的同名端.在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用.采取串联法使用电源变压器时,介入串联的各绕组的同名端必须正确连接,不克不及弄错.不然,变压器不克不及正常任务.I.电源变压器短路性毛病的综合检测判别.电源变压器产生短路性毛病后的主要症状是发烧严重和次级绕组输出电压失常.通常,线圈内部匝间短路点越多,短路电流就越大,而变压器发烧就越严重.检测判断电源变压器是否有短路性毛病的复杂办法是丈量空载电流(测试办法前面已经介绍).存在短路毛病的变压器,其空载电流值将远大于满载电流的10%.当短路严重时,变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发烧,用手触摸铁心会有烫手的感到.此时不必丈量空载电流便可断定变压器有短路点存在. —万用表欧姆档检测法一、漏电电阻的丈量办法如下:1.用万用电表的欧姆档(R×10k或R×1k档,视电容器的容量而定),当两表笔辨别接触容器的两根引线时,表针首先朝顺时针标的目的(向右)摆动,然后又慢慢地向左回归至∞位置的邻近,此进程为电容器的充电进程.2.当表针静止时所指的电阻值就是该电容器的漏电电阻(R).在丈量中如表针距无穷大较远,标明电容器漏电严重,不克不及使用.有的电容器在测漏电电阻时,表针退回到无穷大位置时,又顺时针摆动,这标明电容器漏电更严重.一般要求漏电电阻R≥500k,不然不克不及使用.3.对于电容量小于5000pF的电容器,万用表不克不及测它的漏电阻.二、电容器的断路(又称开路)、击穿(又称短路)检测检测容量为6800pF~1mF的电容器,用R×10k档,红、黑表棒辨别接电容器的两根引脚,在表棒接通的瞬间,应能见到表针有一个很小的摆动进程. 如若未看清表针的摆动,可将红、黑表棒互换一次后再测,此时表针的摆动幅度应略大一些,若在上述检测进程中表针无摆动,说明电容器已断路. 若表针向右摆动一个很大的角度,且表针停在那里不动(即没有回归现象),说明电容器已被击穿或严重漏电.注意:在检测时手指不要同时碰到两支表棒,以避免人体电阻对检测结果的影响,同时,检测大电容器如电解电容器时,由于其电容量大,充电时间长,所以当丈量电解电容器时,要按照电容器容量的大小,适当选择量程,电容量越小,量程R越要放小,不然就会把电容器的充电误认为击穿.检测容量小于6800pF的电容器时,由于容量太小,充电时间很短,充电电流很小,万用表检测时无法看到表针的偏转,所以此时只能检测电容器是否存在漏电毛病,而不克不及判断它是否开路,即在检测这类小电容器时,表针应不偏,若偏转了一个较大角度,说明电容器漏电或击穿.关于这类小电容器是否存在开路毛病,用这种办法是无法检测到的.可采取代替查抄法,或用具有丈量电容功效的数字万用表来丈量.三、电解电容的极性的判断用万用表丈量电解电容器的漏电电阻,并记下这个阻值的大小,然后将红、黑表棒对调再测电容器的漏电电阻,将两次所测得的阻值对比,漏电电阻小的一次,黑表棒所接触的是负极.一般人们在测试电容器的黑白只是仅当万用表的试棒接触电容器的两极时是否产生冲击,产生冲击是好的,不然是坏的.这种判断是错误的.绝缘电阻的凹凸是电容器黑白的重要标记,用万用表能够查抄出绝缘电阻的凹凸,当万用表的试棒第一次接连电容器两极时,因为电容器充电,指针必定产生冲击,试棒拿开后,经过5秒钟再试一次,如指针无明显的冲击,说明由于自己绝缘电阻高,电容器剩余电荷只漏去一点点,这种电容器是好的,如果仍然产生冲击,则说明5秒钟前充的电已经漏去,电容器的绝缘已经破坏.。

滤波电容越大越好?多大合适?老师傅用实验告诉你。

滤波电容越大越好?多大合适?老师傅用实验告诉你。

滤波电容越大越好?多大合适?老师傅用实验告诉你。

整流滤波电路中,滤波电容的作用不可忽视。

很多初学者,选择时,总是猜一个值,试试看。

小编初学时,也常常这么干!猜大了,最多是浪费一些PCB空间和电容,猜小了,纹波太大,会影响电路工作。

滤波电容的容量确定,应当将电路运行在最大负载情况下,甚至极端条件下,逐个逼近的方式来确定所需的容量,以确保整个电路在设计的工作环境下,电源能够满足需求。

往下看,最底部有完整视频,下面将用图文向您阐述。

准备一个双独立绕组的变压器由于要测试交流和整流以后的波形,非独立绕组的变压器将会在示波器中产生回路,造成短路。

AC 220V输入双独立AC 12V输出的变压器原理图根据上面的原理图,我们使用下图中的双绕组变压器,测量其两个输出电压均为12V。

AC 220V输入双独立AC 12V输出的变压器实物两个绕组,分别用作交流测试组,和直流测试组。

搭建整流电路进行测试用整流桥堆、面包板、1KΩ/100KΩ电阻、0.1uF/10uF/220uF电解电容搭建整流滤波电路进行测试。

同时用示波器测试滤波电容逐渐增大以后的纹波变化,如下图:负载电阻为100KΩ,未添加滤波电容,红色波形为交流波形,黄色波形为整流以后负载两端的直流波形。

未添加滤波电容的整流电路上图的原理图随着滤波电容的添加纹波逐渐减小,如下图:依次添加5个0.1uF的滤波电容保持100KΩ的负载电阻不变,更换10uF的电容进行测试,如下图:依次添加5个10uF的滤波电容上图的原理图此时发现,100KΩ的负载,10uF的电容就足够滤波了。

现在保持10uF的滤波电容,改变负载电阻为1KΩ,进行测试,如下图:改负载为1KΩ 保持10uF电容此时10uF滤波电容已不能满足需求了。

更换为220uF的电容进行测试上图在1KΩ的负载电阻下,将10uF电容更换为220uF的电容进行测试。

此时440uF的电容已经能满足当前负载下的滤波需求了,再多增加的电容都是多余的。

整流滤波时电容和电感大小型号选择

整流滤波时电容和电感大小型号选择

整流滤波时电容和电感大小型号的选择纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。

它的特点是体积较小,容量可以做得较大。

但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。

云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。

它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。

陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。

它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。

铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。

薄膜电容结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。

涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。

聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。

金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。

它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。

油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。

它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。

铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。

还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。

它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。

使用的时候,正负极不要接反。

钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。

它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。

用在要求较高的设备中。

半可变电容也叫做微调电容。

它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。

调节的时候改变两片之间的距离或者面积。

如何正确的选择滤波电容器?

如何正确的选择滤波电容器?

如何正确的选择滤波电容器?选择合适的滤波电容可以提高产品可靠性和稳定性•电容器的主要参数有:耐压值、工作温度、电容值、等效串联阻抗(ESR)等等,我们在设计滤波电路的时候需要根据实际需求选择合适的滤波电容器。

•用于滤波的电容器主要有:电解电容、钽电容、瓷片电容01滤波电容耐压值怎么选择?耐压值当然是越大越好了,但是相同电容值的电容,耐压值越高,它的体积也会越大,价格也会越高。

其实耐压值只要大于工作电压的2倍就可以非常可靠的工作了。

如果达到不2倍耐压,至少也要达到1.5倍的耐压值。

比如工作电压为10V的电路,我们可以选择耐压为25V 电容02滤波电容工作温度怎么选择?为了使电容能够长期、稳定、可靠的工作,工作温度也需要留有一定的余量,工作环境温度超过60°C的场合,建议选择105°C的电容。

03滤波电容电容值怎么选择?电容电源电路中,可以滤除交流成分,使电源更稳定、平滑。

在低频的电路中,可以选择较大的容值的电容。

但在高频的开关电源电路中,滤波电容不是越大越好的。

在高频电路中需要考虑电容阻抗和频率特性。

电容需要在工作频率内较低的等效阻抗才会有良好的滤波效果。

电容容值大小可以参考前辈们的计算公式:C>0.289/{f×(U/I)× ACv}ACv是纹波系数,单位是%04滤波电容等效串联阻抗(ESR)怎么选择?在低频的滤波电路中,关注容值就可以了,无需过多的关注ESR。

电源工作频率提高后,电容值会急速下降,所以在高频的电源电路在,我们需要选择ESR小的滤波电容。

05选择什么种类电容作为滤波电容?•电解电容的ESR是最大的,钽电容的ESR比电解电容小,瓷片电容的ESR最小•电解电容的容值比较大,耐压也高;钽电容的耐压值一般较低,钽电容体积较小、性能稳定;瓷片电容一般体积小,但容值不会太大。

•需要根据电容值、尺寸、耐压、耐温、ESR、成本等选择合格的电容。

滤波电容选择的原则

滤波电容选择的原则

滤波电容的选择经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。

后面一般用大小两个电容,大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑,小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净,电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高容量选择:(1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大(2)小电容,凭经验,一般104即可1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。

2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。

4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后,需加的滤波电容是多大的?再经78LM05后需加的电容又是多大?前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。

后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。

2.有一电容滤波的单相桥式整流电路,输出电压为24V,电流为500mA,要求:(1)选择整流二极管;(2)选择滤波电容;(3)另:电容滤波是降压还是增压?(1)因为桥式是全波,所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了,所以二极管最大电流要大于250mA;电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入交流电压有效值的1.2倍,所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V,而二极管承受的最大反压是这个电压的根号2倍,所以,二极管耐压应大于28.2V。

(2)选取滤波电容:1、电压大于28.2V;2、求C的大小:公式RC≥(3--5)×0.1秒,本题中R=24V/0.5A=48欧,所以可得出C≥(0.00625--0.0104)F,即C的值应大于6250μF。

(3)电容滤波是升高电压。

滤波电容的选用原则在电源设计中,滤波电容的选取原则是: C≥2.5T/R其中: C为滤波电容,单位为UF;T为频率, 单位为HzR为负载电阻,单位为Ω当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.3.滤波电容的大小的选取PCB制版电容选择印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。

滤波电容选取

滤波电容选取

滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。

使输出的直流更平滑。

我们知道,一般我们所用的电容最重要的一点就是滤波和旁路,我在设计中也正是这么使用的。

对于高频杂波,一般我的经验是不要过大的电容,因为我个人认为,过大的电容虽然对于低频的杂波过滤效果也许比较好,但是对于高频的杂波,由于其谐振频率的下降,使得对于高频杂波的过滤效果不很理想。

所以电容的选择不是容量越大越好。

疑问点:1。

以上都是我的经验,没有理论证实,希望哪位可以在理论在帮忙解释一下是否正确。

或者推荐一个网页或者网站。

2。

是不是超过了谐振频率,其阻抗将大大增加,所以对高频的过滤信号,其作用就相对减小了呢?3。

理想的滤波点是不是在谐振频率这点上???(没有搞懂中)4。

以前只知道电容的旁路作用是隔直通交,现在具体于PCB设计中,电容的这一旁路作用具体体现在哪里?~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在用电容抑制电磁骚扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。

电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用。

然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策。

出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响。

实际电容器的电路模型是由等效电感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网络。

理想电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是图1所示的网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。

在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。

在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。

电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效果越差。

精密整流电路的电容

精密整流电路的电容

精密整流电路的电容
精密整流电路的电容
精密整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路,其主要作用
是将电源输出的交流电转换为稳定的直流电,以供电子设备使用。


精密整流电路中,电容是一个非常重要的元件,它可以起到滤波、稳压、储能等多种作用。

电容是一种储存电荷的元件,其特点是可以在电场的作用下储存电荷,并在电场消失时释放电荷。

在精密整流电路中,电容主要用于滤波,
其作用是将电源输出的直流电中的纹波电压滤掉,使输出电压更加稳定。

在精密整流电路中,电容的选择非常重要。

一般来说,电容的容值越大,滤波效果越好,但是容值过大会导致电容的体积和成本增加,同
时也会影响电路的响应速度。

因此,在选择电容时需要根据具体的电
路要求进行选择。

另外,在精密整流电路中,电容的精度也非常重要。

电容的精度指的
是电容的实际容值与标称容值之间的偏差。

在精密整流电路中,电容
的精度越高,电路的稳定性和精度就越高。

因此,在选择电容时需要
选择精度较高的电容。

除了容值和精度外,电容的工作电压也是一个需要考虑的因素。

在精密整流电路中,电容的工作电压需要大于电路中最大的电压,以保证电容不会被击穿。

因此,在选择电容时需要根据电路中最大的电压进行选择。

总之,电容在精密整流电路中起到非常重要的作用,其选择需要根据具体的电路要求进行选择。

在选择电容时需要考虑容值、精度、工作电压等因素,以保证电路的稳定性和精度。

整流后滤波用电解电容的选择——容值越大越好吗

整流后滤波用电解电容的选择——容值越大越好吗

[− sin[2k (π
−θ
−δ
)]
θ −π
+eωRC [−2kωRC cos(2kδ ) − sin(2kδ )] + 2kωRC cos[2k(π −θ − δ )]]
(16)
由于vd=vd1+vd2,则vd表达式为
vd
=V π
[cos(δ ) − cos(θ
+ δ )] + V π
sin(θ
+ δ )(ωRC
证。采用的方法是在电源电压峰值V和负载R确定时,根据数学模型用Mathcad绘制vd-t和iC-t曲线, 并和同样条件下Saber的仿真结果进行比较。
取电源电压峰值V=311V,频率为 50HZ,负载 R=150Ω 。按照常规的容值选取范围,对应输 出功率约为 600W。图 4(a)为Mathcad绘制的iC-t曲线,图 4(b)为相同条件下仿真结果;图 5 (a)为Mathcad绘制的vd-t曲线,图 5(b)为相同条件下仿真结果。
400HZ时的等效串联电阻值ESR200=0.8 ESR120,ESR300=0.71 ESR120,ESR400=0.68 ESR120,在 400HZ 之后ESR值变化很小,基本等于ESR400,综合上面几个关系式,我们可以得到损耗和容值的关系
取依据。
Abstract——The value of the electrolytic capacitor in the rectifier circuit will affect not only the output voltage but also
the ripple current, the power loss and the life of the capacitor. A mathematical model of the filter capacitance's ripple

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?

整流滤波电路中,电容是不是越大越好?整流电路是把交流转换为脉动直流的电路,所得到的脉动直流并不是平滑稳定的直流,需要用滤波电容将脉动直流转为纹波较小的平滑直流。

典型整流电路和滤波电容如下图所示。

滤波电容位于整流桥后级,将脉动直流处理成较为平滑的直流。

电容滤波前的波形和电容滤波后的波形如下图所示。

滤波原理是通过电容的充放电来实现的,当幅值较高时电容充电同时给负载供电,当幅值较低时电容放电给负载供电。

按理说电容越大滤波效果越好,但是在实际应用时却并不是这样。

并不是滤波电容越大越好。

在实际应用时,滤波电容后面还要跟稳压二极管或者DC/DC或者LDO等降压电路,想通过滤波电容达到纹波较小的程度不太现实。

电容的容值越大体积越大,现在板子、产品都向着小型化去做,因为一个电容把体积做到很大得不偿失。

电容的容值越大价格越贵,甚至贵过后级的降压电路的价格,但是得到的电压还做不到降压电路的效果。

而且在断电后,放电时间比较长,使得负载在断电一段时间内还带电。

电容容值越大相应的容抗、等效电阻、等效电感都会带来较大问题,导致滤波效果反而变差。

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[− sin[2k (π
−θ
−δ
)]
θ −π
+eωRC [−2kωRC cos(2kδ ) − sin(2kδ )] + 2kωRC cos[2k(π −θ − δ )]]
(16)
由于vd=vd1+vd2,则vd表达式为
vd
=V π
[cos(δ ) − cos(θ
+ δ )] + V π
sin(θ
+ δ )(ωRC
取依据。
Abstract——The value of the electrolytic capacitor in the rectifier circuit will affect not only the output voltage butnt, the power loss and the life of the capacitor. A mathematical model of the filter capacitance's ripple
π
θ +δ −π δ
(a)vd1波形
(b)vd2波形 图 3 vd波形的分解
将图 3(a)作傅立叶分解可得
∑ vd1
=
V π
[cos(δ
)

cos(θ
+
δ
)]
+
n
[ Ak
k =1
(θ ,δ
) cos(2kωt)
+
Bk
(θ ,δ
) sin(2kωt )]
(11)
其中,
Ak
(θ ,δ
)
=
π
V (4k 2
2、电容纹波电流的数学模型的建立
2.1 波形描述
图 2 为图 1 所示电路进入稳态时的输出电压波形,令
vin过零点与D1、D4 导通的时刻相距δ角。在vin过零点至 ωt=δ期间,因vin <vd,故二极管均不导通,此阶段电容向负 载放电,为负载提供电流,同时vd下降。当ωt=δ之后,vin会 超过vd,使得二极管D1、D4 导通,电源向电容充电,同 时向负载R供电,此时电容电压等于电源电压。设二极管
θ = π −δ − arctan(ωRC)
(9)
ω RC
e−δ
+arctan(ωRC ωRC
)
= sinδ
(ωRC)2 +1
(10)
2.2.2 电容电压ud 由于vd可以分解为图 3(a)和图 3(b)的叠加,所以将图 3(a)和图 3(b)作傅立叶分解
后相加即可得到vd的表达式。

π
θ +δ
0
1.11 0.921 0.754
C* ESR120 165.792 165.91 165.92 165.804 165.8
容值 C(uF) 270
330
390
470
560
165.6 680
166.5 820
165.78 165.88 1000
ESR120(Ω) 0.614 0.502 0.425 0.353 0.296 0.244 0.202 0.165
证。采用的方法是在电源电压峰值V和负载R确定时,根据数学模型用Mathcad绘制vd-t和iC-t曲线, 并和同样条件下Saber的仿真结果进行比较。
取电源电压峰值V=311V,频率为 50HZ,负载 R=150Ω 。按照常规的容值选取范围,对应输 出功率约为 600W。图 4(a)为Mathcad绘制的iC-t曲线,图 4(b)为相同条件下仿真结果;图 5 (a)为Mathcad绘制的vd-t曲线,图 5(b)为相同条件下仿真结果。
400HZ时的等效串联电阻值ESR200=0.8 ESR120,ESR300=0.71 ESR120,ESR400=0.68 ESR120,在 400HZ 之后ESR值变化很小,基本等于ESR400,综合上面几个关系式,我们可以得到损耗和容值的关系
整流后滤波用电解电容的选择——容值越大越好吗?
徐立刚1,陈乾宏1,朱祥2,封骏2
南京航空航天大学航空电源重点实验室1 ,江苏省 南京市 210016 南通江海电容技术开发部2
摘要——整流滤波用电解电容容值的改变不光影响输出电压,还会影响电容本身的纹波电流,进而对损耗和电容
本身的寿命带来影响。本文建立了滤波电容纹波电流的数学模型,利用 Saber 仿真结果和计算结果对比验证了模 型的正确性。基于所建立的数学模型分析了容值变化对纹波电流和电容损耗的影响,进一步完善了滤波电容的选
容值增加,纹波电流增大,但同时电容 ESR 减小,
电容上的损耗会如何变化呢?
分析各厂家的电解电容特性可以发现,电解电容
在 120HZ时的ESR120值是随着容值的增加成比例减 小,其乘积接近常数,不同品牌或者同一品牌不同系
列的电容只是在常数上有差异,所以我们选用任一系
列的电容做损耗分析得到的结果都具有普遍性,这里 图 6 纹波电流各次谐波有效值和容值关
tan(θ +δ ) = −ωRC
(6)
由于二极管导通后电源向电容充电时的电容电压等于二极管关断后电容放电结束时的电容电压,
所以在区间[θ+δ,π+δ]内,以下公式成立
vd =V sin(θ +δ )e−ωωt−RθC−δ
(7)
V
sin(θ
+
δ
)e−ωπ
−θ RC
=V
sin δ
(8)
由公式(6)和公式(8)可得:
(13) (14)
Ck
(θ ,δ
)
=
2ωRCV sin(θ + δ ) π[1+ 4(ωRCk)2 ]
[cos[2k (π
−θ

δ
)]
θ −π
+eωRC [2kωRC sin(2kδ ) − cos(2kδ )] + 2kωRC sin[2k(π −θ − δ )]]
(15)
Dk
(θ ,δ
)
=
2ωRCV sin(θ + δ ) π[1+ 4(ωRCk)2 ]
电流会发生变化,纹波电流引起的损耗以及电容对于纹波电流
的耐受都会相应改变,也会对容的选取提供约束。文献检索中 却未发现有文献述及此问题。为此,本文以图 1 所示的单相桥
图 1 电容滤波的单相桥式整流电路
式整流电路为例,建立了滤波电容纹波电流的数学模型,分析了容值变化对于纹波电流、损耗以
及电容纹波电流耐受的影响,为整流后滤波电容的选取提供了更为完善的依据。
(a)Mathcad 绘制
图 4 iC-t曲线
(b)仿真结果
(a)Mathcad 绘制
(b)仿真结果
图 5 vd-t曲线 经比较可以看出,计算结果和仿真基本一致,说明公式(18)可以作为公式(10)的解析解。由
此可以证明,模型的有效性。
4、容值变化的影响
先来分析容值变化对电容纹波电流的影响。根据iC和容值的函数关系,可以绘制出纹波电流 中各次谐波有效值irmsn(n为谐波次数)随容值C的变化曲线,如图 6 所示。从图中可以看出随着 容值的增加,纹波电流各次谐波有效值都随之增加。
在区间[δ,θ+δ]内,以下方程成立
⎧⎪⎪vd (δ ) =V sinδ

⎪⎪⎩vd

)
+
1 C
t
∫0
iC
dt
=
V
sin
ωt
(2)
求解得
iC =ωCV cosωt
(3)
而负载电流为
iR
=
V
sin R
ωt
(4)
id
=
iC
+
iR
= ωCV
cosωt
+
V
sin ωt R
(5)
当ωt=θ+δ时,id=0,代入到公式(5)得
0 δ θ +δ π +δ
D1、D4 的导通角为θ,则当ωt=θ+δ时,二极管D1、D4 关 图 2 电容滤波的单相桥式整流电路工作波形 断,此时电源电压的减小速度超过电容电压的减小速度,
电容开始以时间常数RC按指数函数放电,当ωt=π+δ,即放电经过π-θ角时,vd降至开始充电时的初
值,二极管D2、D3 导通,一个新的周期开始。
n
∑ iC = Cg [(Ak (θ (C),δ (C)) +Ck (θ (C),δ (C)))sin(2kωt)(−2kω) k =1
+(Bk (θ (C),δ (C)) + Dk (θ (C),δ (C))) cos(2kωt)(2kω)]
3、电容纹波电流数学模型的验证
(21)
由于公式(18)为对离散解进行拟合所得到的函数关系,所以有必要对结果的正确性进行验
− 1)
[2 cos(θ
+
δ
) cos[2k(θ
+
δ
−π
)]

2 cos(δ
) cos(2kδ
)
+8k sin(kπ ) − 4k sin(δ ) sin(2kδ ) + 4k sin(θ + δ )sin[2k(θ + δ − π )]]
(12)
Bk

,
δ
)
=
π
−V (4k 2

1)
[2
sin(2kδ
其中,vin表达式为:
vin = V sin ωt
(1)
经过上述分析,可以发现,在区间[δ,θ+δ]内电容电压等于电源电压,在区间[θ+δ,π+δ]内电容电
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