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输出电容值

发布者:安顺变压器厂    发布时间:2020-07-16
输出电容值

一般假设安顺干式变压器输出电容的大小只受纹波电流和纹波电压技术要求的限制。但是如果使用第二级滤波器L和C2,那么在C1两端就允许存在一个很大的纹波电压,而不用折中考虑输出纹波的技术要求。如果只对纹波电压有要求,只需采用一个更小的电容。

例如,假设在C两端的纹波电压允许达到500mV。导通期间L上的电流变化主要流入到C1,容许500mV电压变化所需要的电容值的计算如下式,下面的等式假设使用的是等效串联电阻为零的理想电容。

式中,C=输出电容值,单位为μF;

△I=导通期间电流的变化,单位为A;

ton=导通时间,单位为μs;

△Vo=纹波电压,Vp-p(峰-峰值)。

因此:

因此,如果只需满足纹波电压的要求,用一个很小的120F电容便可以解决问题。但是,在负载电流能在一个大范围内快速变化的应用场合(瞬变负载变化)中,根据副边瞬变负载变化准则可以确定小输出电容的大小。

现在讨论在负载达到大一段时间后突然降到零的情况。这时即使控制电路能够快速反应,存储在串联电感中的能量(1/2)L2必须传送到输出电容,这增加了它的端电压。在上面的例子中,对于一个其输出电容只有120F、串联电感为19。4H和满载电流为20A的变换器,移去其负载时的电压过冲几乎为100%,这是不允许出现的。因此,负载移去时大允许的电压过冲也就变成了一个控制因素。

小输出电容值应该满足电压过冲的要求,利用能量转换准则可如下式计算。

满负载突然撤掉时存储在输出电感中的能量为:

在发生这种事件后,存储在输出电容中的能量变化将是:

式中,Vp=大输出电压=6V;

Vo=正常输出电压=5V

因此,

重新整理可求得C是:

如果该例中的大输出电压不超过6V,那么输出电容的小值将是:

再者,为了满足纹波电流技术指标需要使用一个大电容。实际取电容值时要考虑增大约20%的典型值,这主要考虑到电容的等效串联电阻的影响,通常它将使纹波电压增加,这取决于电容的等效串联电阻和等效串联电感、电容的大小、形状、纹波电流的频率。

总的来说,通过附加一些相对较小的辅加LC输出滤波网络便可以得到一个非常有效的对差模和共模纹波传导的抑制。在电路设计中做出这些简单改变,使用低成本中等电解电容和传统的电感设计,就可以得到好的纹波和噪声抑制效果。


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