在开关电源中,选用合适的电容对电路性能具有很重要的作用。电容的主要作用是滤波、隔直流、耦合、存储电能等。在选择电容时需要考虑以下几个方面:
(1)电容的容值要与所需的滤波时间常数相对应,一般来说容值越大,滤波效果越好;
(2)电容的电压值要大于电路中该节点的最大电压值;
(3)电容的损耗角正切要小于电路要求的最大值;
(4)电容的尺寸要适合安装空间。
在开关电源中,铝电解电容被广泛应用。铝电解电容具有容量大、价格便宜、温度系数小等优点。同时,铝电解电容存在漏电流大、寿命短、容量衰减严重等缺点,需要合理选择并做好保护工作。
选择铝电解电容时可以参考以下几个方面:
(1)电压值要选取与电路中实际电压相当的电容;
(2)电容的温度系数要小,一般不超过200PPM,以确保温度变化对电路的影响较小;
(3)电容的漏电流要求较小,一般不超过1μA,确保电路正常工作;
(4)在选用铝电解电容时应根据实际工作环境选择正常温度下的寿命和容量衰减数据,以保证电容长期稳定工作。
在一些对电源供电质量要求较高的场合,钽电解电容被用于取代铝电解电容,因其容量密度大、漏电流小、寿命长等优点。钽电解电容一般适用于需求高频响应和对漏电流等参数要求较高的应用。
选用钽电解电容需注意以下几个方面:
(1)钽电解电容的电压值一般为6.3V、10V、16V、20V、25V等,选取时要根据实际电路需求选择合适的电压值;
(2)钽电解电容的容量与铝电解电容相同,但存储电荷量却超过了铝电解电容,应选择合适的容量值;
(3)钽电解电容的漏电流小,但同时也有发热的风险,应根据实际工作环境评估可容忍的温度上限等参数,选择合适的电容。
一些场合中,由于容量较小,或者需要使用高速开关元件,需要选用无极性电容。无极性电容一般采用高分子材料制成,具有体积小、无极性、超大电流脉冲、高频响应、低漏电流等优点。
无极性电容的选取需要注意以下几个方面:
(1)根据实际电路需求和工作频率选择合适的容量值和电压值;
(2)切勿将无极性电容与有极性电容混淆使用,以确保电路正常工作;
(3)选用无极性电容时应注意其损耗角正切值、温度系数等参数,以保证电容合适使用环境。