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桥式整流后的滤波电容取值 [复制链接]

 

各位老师,桥式整流电路的滤波电容怎样选择?

桥式整流后的滤波电容计算,往往需要首先设定一个时间常数,请教这个时间常数依据什么来取值呢?

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“一般开关电源” 至少分成非隔离和隔离两大类,前者有Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost(极性反转)……等几类,后者有正激、反激……等几类。 即以正激来说,其整流后必有个滤波电感(反激电路则没有这样一个滤波电感),然后有个滤波电容。该电容必须与滤波电感合并在一起计算,而且该电容还影响环路反馈的特性。所以没有 “快速的计算出一个理论值来” 的方法。   详情 回复 发表于 2022-3-16 10:40

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『桥式整流后的滤波电容计算,往往需要首先设定一个时间常数,请教这个时间常数依据什么来取值呢?』

依据该整流电路的负载和允许的纹波大小。整流电路工作频率是已知的。

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教科书上好像没看到比较全面的分析,教授们都比较呆板

工频整流滤波的电容如何取?

首先,得满足电压的纹波值,其次,要满足纹波电流

周期确定,电压纹波则由负载决定,那么问题又来了,负载是CR? CC? CP?

电阻是CR, 线性AC小LED是CC,开关电源是CP

当然了,电源界有一个懒办法:110V的1W2u, 220V的2W1u, 虽不是最恬当(体积不会最小成本不会最低),但好在不会出大毛病,乃万全之笨笨策

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那整流桥后的高压电容过小会有什么问题? 还有,最大允许纹波电压 纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹波过大会引起整机温度过高,这个纹波电压怎么多大合适?也是有负载决定?有没有经验值  详情 回复 发表于 2022-3-14 11:17

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PowerAnts 发表于 2022-3-14 09:44 教科书上好像没看到比较全面的分析,教授们都比较呆板 工频整流滤波的电容如何取? 首先,得满足电压 ...

那整流桥后的高压电容过小会有什么问题?
还有,最大允许纹波电压
纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹波过大会引起整机温度过高,这个纹波电压怎么多大合适?也是有负载决定?有没有经验值

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『有没有经验值』 书上通常说1A用1000uF。 不过,显然这个数值不准确。输出电压高的(例如250V)和输出电压低的(例如10V)显然不应该使用同一数值。输出电压低的应该用更大的电容,因为在同样的输出电流下,同样  详情 回复 发表于 2022-3-14 11:41
『这个纹波电压怎么多大合适?也是有负载决定?』 纹波多大,是由你自己选定的。选定后如果电容中交流电流超过允许值,那就要重新选定,选个更小的数值。  详情 回复 发表于 2022-3-14 11:34
滤波电容过小,纹波必定过大。电容过小,电容中的交流电流可能超过电容允许值,表现为电容发热超过允许值。严重时电容将损坏。  详情 回复 发表于 2022-3-14 11:32

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Aguilera 发表于 2022-3-14 11:17 那整流桥后的高压电容过小会有什么问题? 还有,最大允许纹波电压 纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹 ...

跟据电容谷值电压是否可求出下一个半周充电的角度?是不是就能求出放容放电的时间?再跟据CR, CC, CP的不同负载求出需要的电荷量?有电荷量和电压纹波值,是不是就有容量了?

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温馨提示:电容何时开始放电?请思考!!!

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计算滤波电容数值,是根据整流电路已经达到稳态时的输出电流、纹波……合上开关之后短时间内的暂态不能作为计算的依据。

稳态时,一个周期内电容充电电量与放电电量相等,这就是计算的依据。

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Aguilera 发表于 2022-3-14 11:17 那整流桥后的高压电容过小会有什么问题? 还有,最大允许纹波电压 纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹 ...

滤波电容过小,纹波必定过大。电容过小,电容中的交流电流可能超过电容允许值,表现为电容发热超过允许值。严重时电容将损坏。

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Aguilera 发表于 2022-3-14 11:17 那整流桥后的高压电容过小会有什么问题? 还有,最大允许纹波电压 纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹 ...

『这个纹波电压怎么多大合适?也是有负载决定?』

纹波多大,是由你自己选定的。选定后如果电容中交流电流超过允许值,那就要重新选定,选个更小的数值。

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一般开关电源的整流后的那个滤波电容怎么样才能快速的计算出一个理论值来?  详情 回复 发表于 2022-3-16 10:10

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Aguilera 发表于 2022-3-14 11:17 那整流桥后的高压电容过小会有什么问题? 还有,最大允许纹波电压 纹波电压越大,充电时间TC就越大。纹 ...

『有没有经验值』

书上通常说1A用1000uF。

不过,显然这个数值不准确。输出电压高的(例如250V)和输出电压低的(例如10V)显然不应该使用同一数值。输出电压低的应该用更大的电容,因为在同样的输出电流下,同样的纹波,高电压情况电容放电较慢。

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谢阮清8X版模拟电路电源部份有一个比较实用的算法为C=kT/RL,式中T为脉动周期,RL为负载阻抗,K取2~4,普适性较强但模糊  详情 回复 发表于 2022-3-14 12:47

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maychang 发表于 2022-3-14 11:41 『有没有经验值』 书上通常说1A用1000uF。 不过,显然这个数值不准确。输出电压高的(例如250V)和输 ...

谢阮清8X版模拟电路电源部份有一个比较实用的算法为C=kT/RL,式中T为脉动周期,RL为负载阻抗,K取2~4,普适性较强但模糊

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这个公式怎么用,麻烦老师耐心指点 比如:要设计一款开关电源输出功率是30W,效率为85% 怎么样才能快速计算滤波电容?  详情 回复 发表于 2022-3-16 10:11

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较为精确的计算,其实并非没有办法。找准二极管何处开何处关即可!

假设电路为理想的,电压过峰值后,二极管电流与电容共同为负载提供电流,到某处后由电容为负载提供全部电流。

那么电容放电曲线与电压波形相切,可求二极管截止点;然后电容放电曲线与下半周电压过零上升相交,为二极管导通角点,峰值与该电压之差为纹波电压,二极管截止和下半周导通之间的参数决定容量

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『找准二极管何处开何处关即可!』 找出二极管何处开何处关,也就找出了一个周期内电容放电量。  详情 回复 发表于 2022-3-14 14:04

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稍微粗略一点的话,可以不管二极管的截止点

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PowerAnts 发表于 2022-3-14 13:05 较为精确的计算,其实并非没有办法。找准二极管何处开何处关即可! 假设电路为理想的,电压过峰值后,二 ...

『找准二极管何处开何处关即可!』

找出二极管何处开何处关,也就找出了一个周期内电容放电量。

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解方程组即可,不过很多人不去动脑筋。肚子饿了巴不得有人嚼好了来喂饭  详情 回复 发表于 2022-3-14 15:07

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取决于后级电路对输入纹波大小的要求

 

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maychang 发表于 2022-3-14 14:04 『找准二极管何处开何处关即可!』 找出二极管何处开何处关,也就找出了一个周期内电容放电量。

解方程组即可,不过很多人不去动脑筋。肚子饿了巴不得有人嚼好了来喂饭

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ding830710 发表于 2022-3-15 23:44 公式好像求不出来,这些基本都是,靠经验弄得

谢谢指点,

经验值怎么选取,比如根据电源输出的波纹系数来计算的,比如10V1A输出,不小于4700uF可以吗,怎样考虑纹波?

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maychang 发表于 2022-3-14 11:34 『这个纹波电压怎么多大合适?也是有负载决定?』 纹波多大,是由你自己选定的。选定后如果电容中交流 ...

一般开关电源的整流后的那个滤波电容怎么样才能快速的计算出一个理论值来?

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“一般开关电源” 至少分成非隔离和隔离两大类,前者有Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost(极性反转)……等几类,后者有正激、反激……等几类。 即以正激来说,其整流后必有  详情 回复 发表于 2022-3-16 10:40

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PowerAnts 发表于 2022-3-14 12:47 谢阮清8X版模拟电路电源部份有一个比较实用的算法为C=kT/RL,式中T为脉动周期,RL为负载阻抗,K取2~4,普 ...

这个公式怎么用,麻烦老师耐心指点

比如:要设计一款开关电源输出功率是30W,效率为85%
怎么样才能快速计算滤波电容?

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Aguilera 发表于 2022-3-16 10:10 一般开关电源的整流后的那个滤波电容怎么样才能快速的计算出一个理论值来?

“一般开关电源” 至少分成非隔离和隔离两大类,前者有Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost(极性反转)……等几类,后者有正激、反激……等几类。

即以正激来说,其整流后必有个滤波电感(反激电路则没有这样一个滤波电感),然后有个滤波电容。该电容必须与滤波电感合并在一起计算,而且该电容还影响环路反馈的特性。所以没有 “快速的计算出一个理论值来” 的方法。

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