鋁電解電容器電容量的選擇

鋁電解電容器電容量的選擇

鋁電解電容器電容量的選擇可以考慮一般電子線路、一般整流濾波電路和高紋波電流。

1、一般電子線路

對(duì)于一般電子線路，旁路和退耦電容器的電容選擇應(yīng)該是在工作的最低頻率下，旁路電容器的容抗應(yīng)該遠(yuǎn)低于并聯(lián)電路。

2、、一般工頻整流濾波電路

在一般工頻整流濾波電路中，主要考慮整流濾波后的紋波電壓。一般要求獲得1V紋波電壓峰值，可根據(jù)每安[培]需要6000μF的電容進(jìn)行選擇，這在5V輸出的低壓整流濾波電路中尤為重要，既能保證整流濾波輸出的質(zhì)量，又能降低整流輸入電壓，提高整個(gè)電源的效率。

對(duì)一般低壓(12~25V)整流濾波輸出，建議選擇每安[培]3300~6800μF。這樣可以獲得1~2V峰值的紋波電壓，在穩(wěn)壓電路上只增加0.5~1V的附加電壓。根據(jù)穩(wěn)壓電路的電源電壓抑制比為60dB，輸出端會(huì)產(chǎn)生1mV左右的紋波電壓。鋁電解電容器的額定紋波電流肯定能滿(mǎn)足要求；如按每安培470~1000μF選擇，則產(chǎn)生3~7V峰的紋波電壓，在穩(wěn)壓電路上增加1.5~3.75V的附加電壓，在輸出端產(chǎn)生2~4mV以上的紋波電壓?？紤]到整流電路每輸出1A電流，濾波電容器將流過(guò)2~3A紋波電流。在這種情況下，鋁電解電容器的額定紋波電流可能達(dá)不到要求。

對(duì)交流220V直接整流，根據(jù)紋波電壓要求，可選擇1μF/W，但在考慮濾波電容器在保證使用壽命的前提下是否能承受此類(lèi)紋波電流時(shí)，需選擇3μF/W。

3、高紋波電流

高紋電流的應(yīng)用主要是指變頻器的整流濾波、DC支撐等。在這種應(yīng)用中，由于紋波電流過(guò)大，已經(jīng)成為主要矛盾。鋁電解電容器電容的選擇主要是基于紋波電流，而不是紋波電壓。

比如三相380V輸入，濾波電容器需要吸收工頻整流的3.5A/kW紋波電流，同時(shí)也需要吸收逆變器的開(kāi)關(guān)紋波電流。結(jié)果，流過(guò)濾波電容器的紋波電流達(dá)到4~5A/kW。這是單個(gè)鋁電解電容器無(wú)法承受的，需要多個(gè)并聯(lián)解決。

考慮到鋁電解電容器的體積和成本，在選擇鋁電解電容器的電容時(shí)，紋波電流可以根據(jù)25℃或40℃紋波電流的2倍來(lái)選擇需要多少鋁電解電容器。即按2~2.5A/kW，此值與千瓦數(shù)相乘，即鋁電解電容器的總紋波電流，再除以單體鋁電解電容器的紋波電流值，即鋁電解電容器的并聯(lián)數(shù)。

舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)10kW的變頻器，由三相380V供電，濾波電容器需要40~50A的紋波電流，一般400V或450V/3300μF的鋁電解電容器常溫紋波電流約為22~25A，乘以2得44~50A，此時(shí)可與400V/3300μF的鋁電解電容器并聯(lián)。為降低成本，還可選用400V/2200μF規(guī)格的鋁電解電容器，其額定紋波電流為20A，如電流倍率為2.5倍，也可滿(mǎn)足要求。

如果鋁電解電容器的工作紋波電流選擇過(guò)大，鋁電解電容器的壽命可能會(huì)明顯縮短。如果變頻器的工作狀態(tài)不是連續(xù)滿(mǎn)負(fù)荷工作，而是在大多數(shù)情況下處于輕載或空載，流經(jīng)鋁電解電容器的平均紋波電流會(huì)大大降低，鋁電解電容器的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。