电容参数设计

电容参数设计

1电容选型

1.1纹波电流ripple current

Ripple current反映着电容温度的要求限制；

1、一般电解电容的规格书中都有在不同频率下所能允许的纹波电流大小，依据热量相同的原理，即I2R相等，通过120HZ的损失角计算出120HZ时候的ESR，然后乘以120HZ时所能允许的纹波电流的平方值，除以100KHZ时所能允许的纹波电流的平方值也就时你在100KHZ 时的ESR了。

例如100KHz的factor(frequency correction factor for ripple current)是1.5，

则有Iripple100k= 1.5*Iripple120

ESR100k*(Iripple100k)2= ESR120*(Iripple120)2

ESR100k =ESR120*(1/1.5)2

查出的Ripple current*频率系数*温度系数=X (该电容在你电路上实际能承受的最大Ripple current).

1.2ESR的影响

实际电容等效一个电容并联一个Leakage resistor ，将其变换为串联模式，得到的电阻就是ESR；

存在纹波电压V

∆、纹波电流I∆和ESR的关系为

∆=∆存疑先，反正低ESR一般是好的，意味着更低的发热，更长的寿命，更好V I ESR

*

的电容频率特性。

所以，本质上纹波电压会因

1.3输入滤波电容发热的解决

1、输入加电感，限制纹波；

2、用低ESR电解电容；

3、多电容并联；

多并的原因好处很多，1:最靠近功率管的电容主要提供能量，如果能量消耗太快，后面的几个可以提供电量使第一个电容的充放电频率降低，2减小内阻，比单个电容冲放电速度要快，3如果一个电解炸了，那么剩下的几个还能维持，不使功率管击穿。好处还有很多，不过大电解本身存在电感，所以后面在并一个0.1的小电容。

2 三相逆变器直流母线电容设计

整流器和逆变器的交流电流分量，

2.1 电容容值的计算

设纹波电压为母线电压的1%

一般从电容纹波电压来计算电容大小，而影响纹波的不仅仅是逆变电路，还包括前级的整流电路，后级电路一般形式为三相逆变全桥，前级电路存在很多的形式，影响不一。另外，虽然逆变器与整流器采用相同的调制方式，但是两者电容量的选取原则是不同的，整流器侧重于对输出电压谐波的衰减，而逆变器则注重直流母线输入电流(应该是指逆变器的输出电流)的谐波对于电容电压的影响。

直流母线电容的纹波电压主要包括两部分，一个是以50Hz 为基准的基波纹波电压(如果是三相逆变器，为150Hz 的纹波)，一个是对逆变开关周期提供能量所产生的谐波纹波电压。可能存在这个原因，按照谐波纹波电压。 一般而言，基于公式du ic C

dt =就能粗略地得到电容值。 1、 对于单相逆变器，有 =opeak s

i T C V ∆

2、 对于三相逆变器，有

=3opeak s i T C V ∆

这个公式也和裴学军的电容值计算公式近似。

事实上，为了留有裕量，实际采用的电容值要比上述计算值大一些。 2.2 电容纹波电流的计算

三相谐波电流为：

关于谐波电流的计算，陈永真的文献中指出，在直流侧和逆变侧分别控制时，直流母线电容修过的交流电流分量约为逆变器输出有效值分量的0.44倍，和上式公式的计算值近似。

2.2.1母线电流损耗计算

参考文献《逆变器母线电容及直流电抗器参数计算》

2.2.2电容寿命计算

3整流输出滤波电容设计

参考《也谈工频整流电容滤波电路中电容器选择_赵修科》