本文主要介绍的是关于纹波电流以及铝电解电容纹波电流计算方法,并详细对铝电解电容进行了全面的阐述。
纹波电流纹波电流或电压是指的电流中的高次谐波成分,会带来电流或电压幅值的变化,可能导致击穿,由于是交流成分,会在电容上发生耗散,如果电流的纹波成分过大,超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁。
额定纹波电流( IRAC )额定纹波电流 IRAC 又称为最大允许纹波电流。其定义为:在最高工作温度条件下电容器最大所能承受的交流纹波电流有效值。并且指定的纹波为标准频率(一般为 100Hz--120Hz )的正弦波。
基本含义纹波电流在这里指的是流经电容器的交流电流的 RMS 值,其在电压上的表现为脉动或纹波电压。电容器最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度(或 ESR )以及交流频率参数的限制。温度是电解电容器件寿命的决定性因素,因此由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。
在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,其实就是 ripple current,ripple voltage。 含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。 它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:
铝电解电容纹波电流计算方法铝电解电容的在实际应用中的一个重要参数是纹波电流,此电流关系到电解电容的带载温升,在电容寿命计算时候,在不测量电解电容中心点温度的情况下,可以通过此纹波电流来估计电容的设计寿命,铝电解电容常被用在整流模块后以平稳电压。
控制某一纹波电压所需的电容容值为:
负载功率(单位 W )
注意:这是应用所需要的最小电容容值。此外,电容容值有误差,在工作寿命期内,容值会逐步降低,随着温度降低,容值也会降低。
必须知道主线及负载侧的纹波电流数据。可以首先计算出电容的充电时间。
fmain是电网电流的频率。
电容的放电时间则为:
充电电流的峰值为
dU是纹波电压( Umax – Umin )
则充电电流有效值:
接下来计算放电电流峰值和有效值。
最后计算得出:整流模块后纹波电流:
铝电解电容纹波电流测试方法
说明:一次侧Bulk Cap.纹波电流通常由基本频率(低频率)和高频(开关频率)电流构成,因此在计算时,要通过合成公式,利用频率系数计算出其在指定频率下的合成有效值。(如图1所示)
R/C(Ripple Current) = Lowf(Low Freq.Current)
一次侧Bulk Cap.是指:一次侧主电解电容;Lowf是指:低频纹波电流有效值
2、二次侧Filter Cap.纹波电流
说明:二次侧Filer Cap.纹波电流通常由高频电流构成。
R/C(Ripple Current) = Hif(High Freq. Current)
二次侧Filter Cap.是指二次侧滤波电解电容。
3.温度
Temperature Meas. = Cap. Case 实测值.---------此处指电容壳温
铝电解电容纹波电流判定方法1、R/C Stress與Cap. R/C Spec.(电容纹波规格值) 比对,计算降额比例;
2、依零件降额使用标准判定,R/C Stress是否符合设计及应用的要求。
此电解电容规格值 : Ripple Current纹波电流=0.67Arms(120Hz/Max Temp.(105℃)
结语
关于铝波电流以及铝电解电容纹波电流相关介绍就到这了,希望本文能对你有所帮助。
,