开关电源中的电解电容器选择与故障分析

《开关电源中的电解电容器选择与故障分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、开关电源中的电解电容器选择开关电源中的电解电容器选择与故障分析与故障分析陈永真陈永真辽宁工业大学辽宁工业大学0416chenyongzhen@163.com0416chenyongzhen@163.com1384168572913841685729电解电容器是开关电源中的非常关电解电容器是开关电源中的非常关键的元件键的元件通常，开关电源的可靠性取决于电解电容通常，开关电源的可靠性取决于电解电容器的性能与选择器的性能与选择电解电容器可以分为铝电解电容器、钽电电解电容器可以分为铝电解电容器、钽电解电容器和聚合物电解电容器解电容器和聚合物电解电容器铝电解电容器又可

2、分为铝电解电容器又可分为高频低阻抗电解电容器，主要用于开关电高频低阻抗电解电容器，主要用于开关电源输出滤波，以及源输出滤波，以及DC/DCDC/DC变换器和高电源变换器和高电源纹波电流电子线路的电源旁路纹波电流电子线路的电源旁路高压电解电容器，主要用于开关电源输入高压电解电容器，主要用于开关电源输入整流滤波整流滤波聚合物电解电容器：，主要用于开关电源聚合物电解电容器：，主要用于开关电源输出滤波输出滤波普通用途电解电容器，主要用于一般低电普通用途电解电容器，主要用于一般低电压压50Hz50Hz的整流滤波，电子线路的电源旁路的整流滤波，电子线路的电源旁路一、开关

3、电源中的铝电解电容器一、开关电源中的铝电解电容器11输入整流滤波输入整流滤波22输入旁路输入旁路33输出整流滤波输出整流滤波（一）输入整流滤波电容器的作（一）输入整流滤波电容器的作用用11平滑整流后电压，需要足够的电容量、平滑整流后电压，需要足够的电容量、吸收来自于整流输出的纹波电流吸收来自于整流输出的纹波电流22平滑并支撑平滑并支撑PFCPFC输出电压输出电压33为后面的逆变器提供低阻抗，旁路来自于为后面的逆变器提供低阻抗，旁路来自于逆变器高频纹波电流逆变器高频纹波电流（二）输入整流滤波电容器（二）输入整流滤波电容器需要多高耐压？需要多高耐压？85~264

4、V85~264V交流输入对应最高整流输出电压交流输入对应最高整流输出电压约约370V370V可以选择耐压为可以选择耐压为400V400V的铝电解电容的铝电解电容器器带有带有PFCPFC的整流滤波输出电压的整流滤波输出电压380~420V380~420V，，以选择耐压为以选择耐压为450V450V的铝电解电容器的铝电解电容器为什么为什么PFCPFC不能用不能用400V400V耐压的铝电耐压的铝电解电容器？解电容器？主要考虑的是高温下在额定电压或高于额主要考虑的是高温下在额定电压或高于额定电压尽管铝电解电容器可以工作，不会定电压尽管铝电解电容器可以工作，不会击穿

5、，但是由于在高温下漏电流的高幅值击穿，但是由于在高温下漏电流的高幅值漏电流会明显缩短铝电解电容器的寿命漏电流会明显缩短铝电解电容器的寿命（三）（三）工频输入整流滤波电工频输入整流滤波电容器的选择容器的选择从整流滤波角度考虑滤波电容器从整流滤波角度考虑滤波电容器整流滤波所需要的电容量；整流滤波所需要的电容量；对于一般的开关电源对整流输出电压纹波对于一般的开关电源对整流输出电压纹波电压要求考虑：电压要求考虑：220V220V交流输入条件下，需要滤波电容器为交流输入条件下，需要滤波电容器为11μμF/WF/W；；85~264V85~264V交流输入条件下，需要滤波

6、电容器交流输入条件下，需要滤波电容器为为33μμF/WF/W。。滤波电容器吸收的纹波电流滤波电容器吸收的纹波电流对于电容输入式滤波，滤波电容器吸收的对于电容输入式滤波，滤波电容器吸收的纹波电流有效值大约为整流输出电流平均纹波电流有效值大约为整流输出电流平均值的值的2~32~3倍！大约为倍！大约为15~20mA/W15~20mA/W。。不同的电路拓扑所产生的开关频率的纹波不同的电路拓扑所产生的开关频率的纹波电流是不一样的。电流是不一样的。反激式开关电源约为反激式开关电源约为12mA/W12mA/W；单管正激式；单管正激式开关电源约为开关电源约为10mA/W10

7、mA/W；桥式、推挽式开关；桥式、推挽式开关电源约为电源约为7mA/W7mA/W。。电解电容器能够承受的纹波电流电解电容器能够承受的纹波电流一个一个400V/100400V/100μμFF爪式引脚电解电容器允许流过的爪式引脚电解电容器允许流过的纹波电流在纹波电流在0.5~0.7A0.5~0.7A左右，其额定纹波电流承受左右，其额定纹波电流承受值仅能满足值仅能满足60W60W以下的开关电源的滤波要求；以下的开关电源的滤波要求；一个一个400V/470400V/470μμFF爪式引脚电解电容器允许流过的爪式引脚电解电容器允许流过的纹波电流在纹波电流在1.7A1.

8、7A左右，仅能满足左右，仅能满足150W150W以下