纹波电流计算例子.doc

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1、电容器纹波电流有效值的计算要正确计算纹波电流有效值，理论上应将电容器纹波电流波形进行傅利叶分析，得出各次频率下流过电容的纹波电流值。然后求出各次频率下的电容等效串联电阻ESR。最后根据损耗相等的原则求出总的纹波电流有效值。图1-1图1-2图1-1为某一电路中流过电容100μF/420V的纹波电流波形，图1-2为在某点展开时的高频电流波形，求解该电容的纹波电流有效值。从图1-1中将高频分量去除可以得出100Hz时的电流波形，如图1-3所示：图1-3根据曲线可以将其分为三段来进行积分计算，具体的纹波电流有效值为：其中T1=

2、1ms（第一段的维持时间），I1=-2.6A（第一段的起始电流），Irp1=19.825+2.6=22.425A（第一段的脉动电流）；T2=1.75ms（第二段的维持时间），I2=19.825A（第二段的起始电流），Irp2=-22.425A（第二段的脉动电流）；T3=7.25ms（第三段的维持时间），I1=-2.6A（第三段的起始电流），Irp1=0A（第三段的脉动电流）；T=10ms（总周期）查电容手册可知CD294400V/470μF电容在120Hz下的ESR为0.22欧。图1-2为58.8KHz下的纹波电流叠加

3、了一个低频电流，因此只需去除图1-2中的低频直流分量就可以得到58.8KHz下的纹波电流波形，如图1-4所示：图1-4计算出有效值其中T1=10μs（第一段的维持时间），I1=4A（第一段的起始电流），Irp1=0A（第一段的脉动电流）T2=7μs（第二段的维持时间），I1=-3.2A（第二段的起始电流），Irp1=-5A（第二段的脉动电流）T=17μs（总周期）考虑到在高频情况下，纹波电流波形存在毛刺，因此取有效值电流为5A。在此频率下ESR为，其中1.2为频率系数，可以查电容手册得到。两种频率下的纹波电流总共产生的

4、损耗为：根据损耗相等原则将两种频率下的纹波电流值折合成120Hz时的电流值。注：理论上计算纹波电流有效值的方法(如上所示)比较繁琐，在工程上可以通过示波器直接读出该波形的有效值，该值与理论计算出来的值相差不多。在本例中示波器读出的纹波电流有效值为6.27A。