铝电解电容的纹波电流

实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。 实验发现，用于开关电源输出滤波的普通cdii4700μF、16V电解电容器纹波和峰值不低于cd03hf4700μF、16V高频电解电容器，普通电解电容器温升相对较高。当负载突变时，普通电解电容器的暂态响应要比高频电解电容器差得多。 为了达到高效率，开关电源提高了工作频率的高频度，特别是在小型高输出开关电源中，输入滤波电容要求高纹波和低输出阻抗。为了使输出滤波电容器高频低阻抗，必须减小等效串联电阻。 纹波电流是影响电解电容器性能的重要参数之一。纹波电流对铝电解电容器的主要影响是在电渣重熔过程中产生电耗，使铝电解电容器发热，从而缩短其使用寿命。从特性曲线可以看出（图中所示为电渣重熔时纹波电流产生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比。因此，随着纹波电流的增大，每小时寿命曲线近似于抛物线函数曲线。为了减小纹波电流，可以采用容量较大的铝电解电容器。毕竟，大容量铝电解电容器所能承受的纹波电流要大于小容量铝电解电容器；也可以并联多个小容量铝电解电容器，并可选择低纹波电流电路拓扑。一般来说，反激式变换器产生的开关电流相对大。 对于平板电视，为了承受大电流，有必要进一步降低电容的ESR。究其原因，是在数字设备中，随着功能的增加，电路的电流有增大的趋势。对于液晶电视MPEG编解码的图像处理电路，2006年芯片中电源电路的电流约为3a。据相关人士预测，在增加电路规模以满足全高清（FullHD）的要求后，芯片中的电流将增加到 左右，2008年左右将达到8A~9A。

不同材料电容的性能差异

我们来看看环境温度和直流工作电压对c0g、X5R和Y5V电容的影响，c0g的容量不随温度变化，X5R的稳定性稍差，而Y5V材料的容量在60℃时变成标称值的50（百分比）。Y5V陶瓷片式电容器在承受50V电压时，其容量仅为额定值的30（百分比），陶瓷电容器的缺点是易碎。因此电路板要尽量远离变形和碰撞的地方。在使用高容量钽电容器时，应考虑这一点。在电源设计中，电容器主要用于滤波和去耦/旁路。 我们来看看环境温度和直流工作电压对c0g、X5R和Y5V电容的影响，c0g的容量不随温度变化，X5R的稳定性稍差，而Y5V材料的容量在60℃时变成标称值的50%。Y5V陶瓷片式电容器在承受50V电压时，其容量仅为额定值的30%，陶瓷电容器的缺点是易碎。因此电路板要尽量远离变形和碰撞的地方。 钽电容器在原理和结构上类似于电池。钽电容器具有体积小、容量大、速度快、ESR低、价格相对较高等优点。钽粉的粒度决定了钽粉的电容和耐压。颗粒越细，电容越大。如果你想获得更大的耐受电压，你需要更厚的Ta2O5，这就需要使用更大颗粒的钽粉。因此，获得高耐压、大容量等体积钽电容器是非常困难的。钽电容器需要注意的另一个地方是：钽电容器容易发生故障并表现出短路特性，抗浪涌能力差。大的瞬时电流很可能导致电容器烧坏并形成短路。在使用高容量钽电容器（如1000uf钽电容器）时，应考虑这一点。从上面可以看出，不同的电容器有不同的用途，并不是价格越高越好。 在电源设计中，电容器主要用于滤波和去耦/旁路。滤波主要是滤除外部噪声，去耦/旁路（以旁路形式达到去耦效果的方式，用“去耦”代替）是为了减少局部电路的外部噪声干扰。许多人倾向于把两者混淆。