開(kāi)關(guān)電源中濾波電容的正確選擇
濾波電容在開(kāi)關(guān)電源中起著(zhù)非常重要的作用，如何正確選擇濾波電容，尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個(gè)工程技術(shù)人員都十分關(guān)心的問(wèn)題。
50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器，其脈動(dòng)電壓頻率僅為100Hz，充放電時(shí)間是毫秒數量級。為獲得更小的脈動(dòng)系數，所需的電容量高達數十萬(wàn)μF，因此普通低頻鋁電解電容器的目標是以提高電容量為主，電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數。而開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器，其鋸齒波電壓頻率高達數十kHz，甚至是數十MHz，這時(shí)電容量并不是其主要指標，衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗，同時(shí)對于半導體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。
普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開(kāi)始呈現感性，無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)電源的使用要求。而開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子，正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極，負極鋁片的兩端也分別引出作為負極。電流從四端電容的一個(gè)正端流入，經(jīng)過(guò)電容內部，再從另一個(gè)正端流向負載;從負載返回的電流也從電容的一個(gè)負端流入，再從另一個(gè)負端流向電源負端。
由于四端電容具有良好的高頻特性，為減小電壓的脈動(dòng)分量以及抑制開(kāi)關(guān)尖峰噪聲提供了極為有利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式，即將鋁箔分成較短的若干段，用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子，提高了電容器承受大電流的能力。
在開(kāi)關(guān)模式的功率轉換器中，功率開(kāi)關(guān)的導通時(shí)間是根據輸入和輸出電壓來(lái)調節的。因而，功率轉換器是一種反映輸入與輸出的變化而使其導通時(shí)間被調制的獨立控制系統。由于理論近似，控制環(huán)的設計往往陷入復雜的方程式中，使開(kāi)關(guān)電源的控制設計面臨挑戰并且常常走入誤區。下面幾頁(yè)將展示控制環(huán)的簡(jiǎn)單化近似分析，首先大體了解開(kāi)關(guān)電源系統中影響性能的各種參數。給出一個(gè)實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源作為演示以表明哪些器件與設計控制環(huán)的特性有關(guān)。測試結果和測量方法也包含在其中。
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