留意开关电源的元器件之电解电容选型的注意点（二）

留意开关电源的元器件之电解电容选型的注意点（二）

接着上面的文章来持续说说，开关电源的元器材之电解电容的频率特性与阻抗、牢靠度凹凸及波纹电流耐受度。
1.开关度之电容之频率特性与阻抗
关于中小输出功率开关电源的作业频率除少数因价格绑缚而仍选用20~40kHz外，大多数均在50kHz以上；DC/DC电源模块大多在300kHz以上；大功率开关电源的开关频率受主开关（一般选用IGBT）的开关速度绑缚而一般在20~40kHz。虽然开关频率有所不同，可是开关电源的输出整流滤波电容器的作用根柢相同，首要是通过运用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。
在开关电源输出端用的滤波电容，与工频电路中选用的滤波电容并不相同，在工频电路中用作滤波的一般电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100Hz，充放电时刻是毫秒数量级，为取得较小的脉动系数，需求的电容量高达数十万微法，因而一般低频用一般铝电解电容器制作方针是以行进电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是差异其好坏的首要参数。
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，因为大多数的开关电源作业在方波或矩形波的状况，含有及其丰富的高次谐波电压与电流，其上锯齿波电压的频率高达数十千赫，甚至数十兆赫，它的要求和低频应用时不同，电容量并不是首要方针，衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性。
 跟着频率的升高，容抗下降、感抗上升，容抗等于感抗并互相抵消时的频率为铝电解电容器的谐振频率，这时的阻抗低，仅剩余ESR。假定ESR为零，则这时的阻抗也为零；频率持续上升，感抗开始大于容抗，当感抗接近于ESR时，阻抗频率特性开始上升，呈理性，从这个频率开始以上的频率下电容器时刻上就是一个电感。因为制作工艺的原因，电容量越大，寄生电感也越大，谐振频率也越低，电容器呈理性的频率也越低。这就要求它在开关稳压电源的作业频段内要有低的等效阻抗，一起，关于电源内部，因为半导体器材开始作业所发生高达数百千赫的尖峰噪声，亦能有超卓的滤波作用，一般低频用一般电解电容器在10kHz左右，其阻抗便开始呈现理性，无法满足开关电源运用要求。 
用于开关稳压开关电源输出整流的电解电容器，要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低，能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而一般电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势，用于开关电源输出整流滤波作用较差。
在实验中发现，一般CDII型中4700μF,16V电解电容器，用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700F,16V高频电解电容器的低，一起一般电解电容器温升较高。当负载为骤变状况时，用一般电解电容器的瞬态照料远不如高频电解电容器。 开关电源为了高效率而行进了作业频率的高频化，特别是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性，输出端低阻抗化。要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化，有必要下降等效串联电阻。
2.开关电源之电容的纹波电流耐受度
影响电解电容器功用的首要的参数之一就是纹波电流问题。纹波电流对铝电解电容器的影响首要是在ESR上发生功耗使铝电解电容器发热，然后缩短运用寿数。从特性曲线中可以看到，纹波电流在ESR上发生的损耗与纹波电流有效值的平方成正比，因而跟着纹波电流的增加，小时寿数曲线类似于抛物线函数曲线。下降纹波电流的办法可以选用较大容量的铝电解电容器，毕竟大容量铝电解电容器可接受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大；也可以选用多只小容量铝电解电容器的并联办法，还可以选用纹波电流低的电路拓扑结构。
3.开关电源的电容之牢靠性凹凸
开关电源是一种选用开关式控制的直流稳压电源，它以小型、轻量和高效率的特征被广泛应用于各种通讯设备、家用电器、计算机及其终端设备。作为输入滤波和滑润作用的铝电解电容器，它的质量和牢靠性直接影响到开关电源的牢靠性。一旦铝电解电容器失效，就会导致开关稳压电源的缺点。 关稳压电源用铝电解电容器的失效办法有击穿失效、开路失效、漏液失效及电参数超差失效。其间击穿失效又分为介质击穿和热击穿，关于大功率和大电流输出的开关电源用电解电容器，热击穿失效常占必定份额；电腐蚀导致铝引出条开裂和电容器芯子单调，使开关电源用铝电解电容器开路失效的首要失效办法；漏液是开关稳压电源用铝电解电容器常见的失效办法，因为运用环境及作业状况较严峻，常发生漏液失效；开关稳压电源用铝电解电容器在运用中常见的失效办法是电容量削减、漏电流增大及损耗角正切值增大。
在电子线路中电解电容器是必不可少的，而且，跟着电子设备的小型化，越来越要求电解电容器具有更好的频率特性、更低ESR、更低阻抗、 更低ESL，更高耐压功用、无铅化，这也是电解电容器往后的发展方向