基于開關(guān)電源的整流濾波中超級(jí)電容器的理論分析

現(xiàn)在采用一只AVX公司生產(chǎn)的90mF/12V bestcap？超級(jí)電容器作為整流濾波電容器，在與上面的例子相同的測(cè)試條件下，測(cè)得輸出電壓的紋波電壓峰峰值為312mV，如圖4所示。從紋波電壓峰峰值可以看出一只90mF /12V bestcap？超級(jí)電容器作為濾波電容器的紋波電壓峰峰值比兩只16V/33000μF的鋁電解電容器并聯(lián)作為濾波電容器的紋波電壓峰峰值少100mV，即采用一只90mF /12V bestcap？超級(jí)電容器作為濾波電容器比采用兩只16V/33000μF的鋁電解電容器并聯(lián)作為濾波電容器的濾波效果好。

超級(jí)電容器作為整流濾波的效果并不像理想電容器那樣使輸出電壓接近一條直線，而是有一些波動(dòng)，原因是超級(jí)電容器有相對(duì)一般電容器大的ESR.一只90mF/12V bestcap？超級(jí)電容器的ESR約為90mΩ，濾波電容器上的充、放電的電流差約為輸出電流平均值的2倍，因而在輸出端出現(xiàn)約310mV的由于ESR的電壓波動(dòng)，即使如此，還是可以得到很低的紋波電壓。

由此可見，一只90mF/12V bestcap超級(jí)電容器的濾波效果相當(dāng)于一只56000μF電解電容器。同時(shí)由上述的參數(shù)可知，超級(jí)電容器的體積比鋁電解電容器的體積小很多，故在低壓整流濾波的應(yīng)用中超級(jí)電容器將具有很大的性能優(yōu)勢(shì)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)和體積優(yōu)勢(shì)。


圖4 一只90mF/12V bestcap超級(jí)電容器的濾波效果

通過上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比可知，bestcap超級(jí)電容器可以用于電源輸出端的整流濾波，而且其濾波效果俱佳。其與電解電容器相比，具有其很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)bestcap？超級(jí)電容器具有額定電壓高、ESR低、阻抗頻率特性好的特點(diǎn)，在今后的研究中，可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解。