寄生對陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變不同

顯示運作在500kHz下的連續(xù)同步調(diào)節(jié)器模擬的電源輸出電容器波形。它使用圖1所示三種電容器的主要阻抗：陶瓷電容；鋁ESR;鋁聚合物ESL.

紅色線條為鋁電解電容器，其由ESR主導(dǎo)。開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器的失效模式有擊穿失效、開路失效、漏液失效及電參數(shù)超差失效：擊穿失效又分為介質(zhì)擊穿和熱擊穿，對于大功率和大電流輸出的開關(guān)電源用電解電容器，熱擊穿失效常占一定比例。因此，紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。藍(lán)色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓，其擁有小ESL和ESR.這種情況的紋波電壓為輸出電感紋波電流的組成部分。由于紋波電流為線性，因此這導(dǎo)致一系列時間平方部分，并且外形看似正弦曲線。

綠色線條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，例如：鋁聚合物電容器等。在這種情況下，輸出濾波器電感和ESL形成一個分壓器。通常，電解電容器的等效電路可以認(rèn)為是陽極箔的容量、損壞的陽極氧化膜絕緣電阻、具體有單向?qū)щ娦缘年枠O氧化膜（相當(dāng)于二極管）并聯(lián)，與電極和引出端子的電阻，陽極氧化膜與電解質(zhì)的電阻，陰極箔容量，電極及引出端子所引出的等效電感的串聯(lián)，如圖1所示。這些波形的相對相位與我們預(yù)計的一樣。ESL主導(dǎo)時，紋波電壓引導(dǎo)輸出濾波器電感電流。ESR主導(dǎo)時，紋波與電流同相，而電容主導(dǎo)時，其延遲?，F(xiàn)實情況下，輸出紋波電壓并非僅包含來自這些元件中之一的電壓。相反，它是所有三個元件電壓之和。因此，在紋波電壓波形中都能看到其某些部分。

高溫、長壽命化

在開關(guān)電源設(shè)計過程中，不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說，因為鋁電解電容的價格便宜，所以，迄今使用廣泛。

電解電容器的壽命與電容器長期工作的環(huán)境溫度有直接關(guān)系，溫度越高，電容器的壽命越短。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時已經(jīng)損壞，如：EPCOS B41303，B43303等型號的電解電容器。

現(xiàn)在有很多種類的電解電容器的工作環(huán)境溫度已經(jīng)很高，如B43502在環(huán)境溫度為90℃，通過電解電容器的交流電流和額定脈沖電流的比為0.5時，壽命仍然為10000h，但是如果溫度上升到95℃時，電解電容器即已經(jīng)損壞。(9)必須仔細(xì)地注意接有電容器組的電氣線路上所有接觸處(通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開關(guān)等)的可靠性。因此，在選擇電容器的時候，應(yīng)該根據(jù)具體的環(huán)境溫度和其它的參數(shù)指標(biāo)來選定，如果忽略了環(huán)境溫度對電容器壽命的影響，那么電源工作的可靠性、穩(wěn)定性將大大降低，甚至損壞設(shè)備和儀器。