随着科技时代的发展,模块电源越来越受市场青睐,在使用模块电源的时候,应该如何提高模块电源的稳定性和可靠性呢?下面通过几个方向,介绍如何选取外接输入、输出电容,来提高模块电源的使用寿命和整个供电系统的稳定性、可靠性。
在模块电源的实际应用中,外接输入、输出电容的选取往往会从几个方面入手:
电容额定耐压值。
电容的容值。
电容的使用寿命。
下面重点介绍1~2点是如何去选取输入、输出电容的。
一、从电容的额定耐压值去选取
1、在DC-DC电源应用中,外接输入电容的耐压值我们一般会选用1.3-1.4倍耐压。
例如:输入电压为48V那我们选用的滤波电容耐压值就为63V。原因是DC-DC的电源启动电流大,容易导致二次冲击电压过高,从而损坏器件。
2、AC-DC整流滤波电容耐压值选取:在AC-DC整流滤波威廉希尔官方网站 中,根据公式
例如:在输入90-265Vac的整流威廉希尔官方网站 中,通过公式计算可以得出整流后的电压范围在127-375Vdc。根据经验我们一般会选取耐压值在1.1-1.3倍理论计算电压值的电容,考虑成本因素有些设计者也会考虑1.0倍理论计算电压值的电容。
二、从输入电容的容值选取
在许多文献中,对于滤波电容 C的选取,多使用经验公式
图1 输入、输出等效威廉希尔官方网站
从理论上讲,增大威廉希尔官方网站 中的滤波电容 C容量的确可以使输出电压的波形变得更为平滑、起伏更小,但在威廉希尔官方网站 接通瞬间,威廉希尔官方网站 中所产生的冲击电流因素却不能被忽略;在一些滤波威廉希尔官方网站 的维修中对滤波电容的替换也存在冲击电流的问题,在不更换其他元件的前提下,单纯提高滤波电容的容量会使整个威廉希尔官方网站 的实际使用寿命大大缩短,甚至烧毁整个威廉希尔官方网站 。况且,单纯地提高滤波电容的容量对改善输出电压的作用也是有限的。做一个简单实验外接不同输入电容的大小启动时的电流曲线,如下图所示为输入外接电容大小与启动电流的关系曲线。
由此曲线可以看出外接输入电容越大,启动电流就越大,伴随的对威廉希尔官方网站 中冲击电流也越大。对整个威廉希尔官方网站 的威胁也就越来越大。
上图为外接电容大小不同的启动电流波形。外接电容在一定情况下,启动电流达到最低值,对整个威廉希尔官方网站 的输入,输出环境有很大的改善。当外接电容超过这个范围就会导致启动电流增大,对其他器件的威胁也就随之增大,导致出现不同程度的器件损坏。
三、输出电容的选取
输出电容的选取,一般考虑的因素是电源的输出纹波噪声和电源的负载能力(容性负载)。在成本允许的情况下,很多人都会认为外接输出滤波电容是越大,可以减小纹波噪声干扰,对系统供电更为稳,这是一种错误的观念。
输出滤波的电容的选取,不单单是考虑纹波噪声因数,还要考虑模块电源的启动能力和承受输入冲击电流的能力。如下图所示:是致远模块输出25w的一款产品,在输出外接大小容值不同情况下的输入电流波形和输出纹波噪声图。
外接输出电容470uf测试的输入输出波形图
外接输出电容4700uf测试的输入输出波形图
从图上数据可以看出,外接输出电容容值在一定大小的时候对纹波噪声起到减小作用,但随着外接电容的不断增大纹波噪声会处于一个平衡值。反观输入电流波形,在输出电容增大情况下启动时,输入电流维持在大电流时间会越长。假如使用的模块抗输入冲击电流小,这样就可能导致模块在一定时间下受冲击电流过大而损坏。所以外接输出电容也不是越大越好,这要根据模块的启动能力和承受电流冲击能力来选定的。
四、小结
在模块电源的使用过程中合理外接输入、输出电容是对模块模块电容的一种保护,同时也大大提高了电源的使用寿命,减小了因电源输入、输出不稳定而带给整个工作系统存在的不必要隐患。
ZLG致远电源模块的优势: 在我们致远电源模块产品说明中,我们都会给客户详细推荐最为合适的外围威廉希尔官方网站 和外接电容的容值大小,有效的保证了模块在应用场合下的最佳环境,同时也保证了客户使用的安全性和可靠性。避免了因外接电容选型不对带来给模块和整个系统的损失。如下图所示是致远模块双输出的外围威廉希尔官方网站 推荐图和外接电容大小值。
为了进一步稳定输入电源,在输入端增加一电容Cin,若为了进一步减小输出纹波和噪声,可在输出端增加一串联等效阻抗小的电容Cout,但容值不能超过该产品的最大容性负载,否则会造成电源模块启动不良。推荐外接电容值,如表1所示。
表1 推荐外接电容值
ZLG致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,目前产品具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时致远电子为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。
-
供电系统
+关注
关注
3文章
413浏览量
27620 -
模块电源
+关注
关注
2文章
200浏览量
24334 -
输出电容
+关注
关注
0文章
62浏览量
8430
原文标题:电源模块外围电容如何选型?
文章出处:【微信号:ZLG_zhiyuan,微信公众号:ZLG致远电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
评论