请注意电容RMS纹波额定电流！很有必要读！

qwqwqw2088

请注意电容RMS纹波额定电流！很有必要读！ [复制链接]

最近在论坛【跟TI学电源】版块，进行玩游戏，体验易电源，赢取800元TI手持POS机开发套件！活动中，好多网友对这样一个问题有些迷茫，就是， 关于易电源模块的前级和后级使用电解电容的问题，为什么和我们习惯设计不一样？当只给你一个有极性的电解电容时，到底是输入级放置，还是输出级放？，也许就是TI工程师设计易电源的特色。
    我们习惯于输入级和输出级都少不了放电解电容的设计，如果前级或者后级没有电解，好像就不合适，，总觉得易电源就是化繁为简，减小了电源模块的体积了，我们没有仔细想过，为什么易电源在微小的体积内，做到低EMI，低输出纹波，优异的散热性能和高效率？他们TI工程师是怎么考虑的，这个是个问题。

    对于我们使用者来说，可以暂且可以不去管它，，但好像就应该这样子。 其实不然，估计答对的人可能也是蒙，这就是我们易电源本身设计不是很了解，或者不是我们自己认识不到位吧，而是我们没有认真计算或者思维惯性，
下面我介绍一篇文章，大家可以看看，是TI工程师写，或许对文中观点赞同和或许大家有不同认识，仁者见仁智者见智，欢迎就此发表你的高见！

请注意电容RMS纹波额定电流！

 

作者：Robert Kollman，德州仪器 (TI)

 

电源中常常被忽略的一种应力是输入电容RMS电流。若不正确理解它，过电流会使电容过热和过早失效。在降压转换器中，使用下列近似式，根据输出电流 (Io) 和占空比 (D) 可以很轻松地计算出RMS电流：

图1给出了该表达式的曲线图；它是一个圆形，其中，50%占空比时达到最大值0.5，并在0%和100%占空比时有2个零交叉。该曲线在50%占空比附近对称。在20%和80%之间，RMS电流和输出电流之间的比大于80%。使用这一范围的占空比，您可以将RMS电流粗略估计为1/2最大输出电流。在这一范围之外，您需要进行相应的计算。

图1 在1/ 输出电流处出现降压输入电容RMS电流峰值

在过去几年中，陶瓷电容器的容积效率和成本两方面都取得了巨大的进步。陶瓷电容器现在成为绕过电源功率级的首选。但是，它们的低ESR在电源中会产生许多困扰，例如：EMI滤波器振荡和意外电压浪涌（参见《电源设计小贴士20》）。并联电解电容常常用于抑制这些高Q电路。这些情况下，您应该注意电解质中的纹波电流，因为大量的电源纹波电流会最终进入电解电容。图2显示了一个带输入电容的100 kHz转换开关例子，其输入电容由一个同电解电容器并联的10 uF陶瓷电容组成，而该电解电容器包含0.15欧姆的等效串联电阻 (ESR)。假设电解电容器的电容比陶瓷电容器的大，在这种情况下，约70%的RMS电流出现在了电解质中。要减少该RMS电流，您可以增加陶瓷电容、工作频率或者 等效串联电阻（ESR）。通过电容电流的傅里叶级数可以绘制出这一曲线，从而计算每个谐波（多达10）的电解电容器电流，并重新组合谐波来计算电解电容器的总RMS电流。请注意，陶瓷电容的电流与ESR的电流在相位上相差1/4周期，因此必须将它们看作是矢量。如果您不想在这些计算方面花费时间，那么您可以通过一个电流源和三个无源组件轻松地对该电路进行仿真。

图 2 使用不同电容类型时请注意电解电容电流

总之，要注意输入电容中的RMS电流，因为过电流应力会降低电容的可靠性。组合电容类型时更需特别注意，因为陶瓷电容通常会允许足够高的纹波电压在并联电解电容中形成过电流状态。这一问题的解决方法是增加如下一项或多项：工作频率、陶瓷电容数量、电解电容ESR或其RMS额定电流。

[ 本帖最后由 qwqwqw2088 于 2012-11-20 17:58 编辑 ]

dontium

那道题中，它的意思是将无极性电容放置到输入部分，但原来就已经有了；

再者，负载的波动，一般是通过开关电源来调整的，它的波动，可以认为是低频。而这个低频的变化，对开关电源的输出部分--相对于输入部分，影响较小。所以，输入部分的压力就会大，那么在输入部分应该搞个大一些的电容的。
题目中，给的“无极性”和“有极性”电容，一般理解为瓷片电容和电解电容，因为瓷片电容的容量远比电解电容小。
以上两个原因，把有极性电容放在输入应该是最恰当的。

易电源的性能好，并不是一方面的努力，它的内部电路除了同步整流外，也不会再高级到哪儿。

在它的DEMO板上测试的性能好，与用了几个很大的瓷片电容关系相当大。

yet

原来是这样，文中说的有道理，学习中