電路中“輸入電解”和“輸出電解”電容的詳細(xì)計(jì)算

輸入側(cè)的電解電容計(jì)算

我們一般按照在最低輸入電壓下，最大輸出的情況下，要求電解電容上的紋波電壓低于多少個(gè)百分點(diǎn)來(lái)計(jì)算。當(dāng)然，如果有保持時(shí)間的要求，那么需要按照保持時(shí)間的要求重新計(jì)算，二者之中，取大的值。

假如在最低輸入電壓下，電源的輸入功率為Pin，最低輸入交流電壓有效值為Vinacmin，那么我們一般認(rèn)為此時(shí)整流后的直流電壓為Vinmin=1.2×Vinacmin，由于在交流兩次充電周期間，對(duì)后面變換器的供電都是由電容儲(chǔ)能來(lái)保證的，那么電壓跌落是可以計(jì)算出來(lái)的：

C×ΔV=I×Δt，

ΔV是電壓紋波，一般取Vinmin的10%～20%，I是電容對(duì)后面電路的放電電流=Pin/Vinmin

而Δt則是兩次充電的時(shí)間間隔（就是一個(gè)工頻周期內(nèi)電容的放電時(shí)間），可以按照0.8×1/(2×fac)來(lái)考慮，說(shuō)白了，就是交流整流后的半正弦周期中，80%的時(shí)間是靠電解電容儲(chǔ)能來(lái)供應(yīng)給后面的變換器的。

那么由此我們就可以計(jì)算出輸入端的交流整流后濾波電解電容容量了。

輸出側(cè)的電解電容計(jì)算

輸出側(cè)的電解電容。輸出端的電解電容工作在高頻下，紋波電流對(duì)其影響很大，我們一般按照紋波電流的限制條件來(lái)計(jì)算輸出側(cè)的電解電容。

電解電容上的紋波電流有效值與次級(jí)整流二極管的電流有效值以及輸出電流的關(guān)系為：

電解電容的生產(chǎn)廠(chǎng)家通常會(huì)給出電解電容在某個(gè)頻率下，某個(gè)溫度時(shí)的額定紋波電流IRCrms。但實(shí)際使用過(guò)程中，我們需要考慮溫度效應(yīng)與頻率效應(yīng)。實(shí)際電容可以使用的紋波電流為IRCrms×溫度系數(shù)×頻率系數(shù)。不同的廠(chǎng)商，提供溫度系數(shù)和頻率系數(shù)參考點(diǎn)可能不同，要注意換算。如果廠(chǎng)商沒(méi)有提供，那么下面的數(shù)值可以供參考：

溫度系數(shù)：

105℃：1

85℃：1.7

65℃：2.1

頻率系數(shù)：

100KHz：1

10KHz：0.9

1KHz：0.8

120Hz：0.5

50Hz：0.32

單個(gè)電解如果紋波電流不夠，可以用多個(gè)并聯(lián)使用。另外，多個(gè)并聯(lián)使用也有助于降低輸出電壓紋波。

實(shí)際最終電解電容的選擇是否合適，除了要保證足夠的電壓裕量。更主要的就是電解電容的溫度和溫升。電解電容的溫度每升高10度，那么壽命減半。所以電解電容的工作溫度，將受到電源設(shè)計(jì)壽命的限制。

另一方面，由于電容的溫升可能是外來(lái)的熱量造成的，也可能是自身的損耗造成的。所以，我們這里還有一個(gè)限制條件，就是，自溫升<5℃。