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紋波電流額定值的頻率特性
由上面的分析可知,紋波電流額定值與允許溫升、等效串聯(lián)電阻和熱阻有關。其中,允許溫升與電容器的可靠性直接相關,不同廠家由于設計和制作工藝不同,對允許溫升都有其相應的規(guī)定,對允許溫升的限制不會有太大的突破,一般用戶也不會冒降低應用可靠性的風險而草率地增加1大允許溫升;而某種型號、同一設計的電容器確定后其ESR的變化規(guī)律也基本確定,無法通過對ESR的控制提高紋波電流能力。(10)如果電容器在運行一段時間后,需要進行耐壓試驗,則應按規(guī)定值進行試驗。因此,若要增加紋波電流額定值,提高紋波電流能力是不是無路可尋了呢?幸運的是,熱阻這個因素可以通過電路上的精心設計而降低,這樣電容器的紋波電流承受能力就會相應提高。
抑制和耦合
(1)信號耦合
由于電容器通過交流電而阻隔直流信號,它們通常用于分離信號的交流和直流分量。該方法稱為AC耦合或“電容耦合”。
(2)去耦
去耦電容器是用于保護電路的一部分免受另一電路的影響的電容器,例如抑制噪聲或瞬變。由其他電路元件引起的噪聲通過電容器分流,減少了對電路的其余部件的影響。
(3)噪聲抑制,尖峰脈沖和緩沖器
當感應電路打開時,通過電感的電流會迅速塌陷,在開關或繼電器的開路上產生大的電壓。導電性高分子電容的ESR通常為幾十mΩ,ESR比較小的則在10mΩ以下。如果電感足夠大,則能量可能產生火花,導致接觸點氧化。新打開的電路上的緩沖電容器為這種脈沖繞過接觸點創(chuàng)造了一條路徑,從而保持了其壽命。緩沖電容器通常與串聯(lián)的低電阻一起使用。這種電阻器、電容器組合可在單個封裝中使用。
用于開關穩(wěn)壓電源輸出整流的電解電容器,要求其阻抗頻率特性在300kHz甚至500kHz時仍不呈現(xiàn)上升趨勢。電解電容器性能要求小體積、大容量由于電解電容器陽極為腐蝕多孔的閥金屬且表面生成一層極薄的介質氧化膜,多數(shù)采用卷繞結構,很容易擴大體積,因此單位體積電容量非常大,比其它電容大幾倍到幾十倍。電解電容器ESR較低,能有效地濾除開關穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓。而普通電解電容器在100kHz后就開始呈現(xiàn)上升趨勢,用于開關電源輸出整流濾波效果相對較差。
通過實驗可發(fā)現(xiàn),普通CDII型中4700μF,16V電解電容器,用于開關電源輸出濾波的紋波與尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高頻電解電容器的低,同時普通電解電容器溫升相對較高。墊整電容在電路在能使振蕩信號的頻率范圍減小,而且顯著提高低頻端振蕩頻率的電容,它是與槽路主電容串聯(lián)的。當負載為突變情況時,用普通電解電容器的瞬態(tài)響應遠不如高頻電解電容器。