折中選擇輸入電容紋波電流的線壓範圍
發布時間:2011-11-23
中心議題:
您在為一個低功耗、離li線xian電dian源yuan選xuan擇ze輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong時shi,會hui出chu現xian一yi種zhong有you趣qu的de權quan衡heng過guo程cheng。您nin要yao折zhe中zhong地di選xuan取qu電dian容rong的de紋wen波bo電dian流liu額e定ding值zhi,以yi適shi合he電dian源yuan工gong作zuo所suo需xu的de電dian壓ya範fan圍wei。通tong過guo增zeng加jia輸shu入ru電dian容rong,您nin可ke以yi獲huo得de更geng多duo紋wen波bo電dian流liu的de同tong時shi還hai可ke以yi通tong過guo降jiang低di輸shu入ru電dian容rong的de壓ya降jiang來lai縮suo小xiao電dian源yuan的de工gong作zuo輸shu入ru電dian壓ya範fan圍wei。這zhe樣yang做zuo會hui影ying響xiang電dian源yuan的de變壓器匝數比以及各種電壓及電流應力。電容紋波電流額定值越大,應力越小,電源效率也就越高。
圖 1 和圖 2 顯示了離線電源中使用的兩種整流器配置結構。圖 1 為一個全波橋接,其中,AC 輸入電壓經過簡單整流以後便被送至電容。這種電路常見於寬範圍 AC 和 230 伏 AC 應用中。電容充電至正弦波峰值,然後在大部分半周期放電。電容紋波電流包括兩個部分:首先是充電周期,其電流由電容值和所應用的 dV/dt 決定;其次是電容放電。電源起到恒定電源負載的作用,因此電容以非線性速率實施放電,其計算方法為:W = ½ * C *V^2 = P * dt。
圖 1 用於許多離線設計中的全波橋接
圖 2 描述了一種倍壓器整流配置結構,許多 115/230 VAC 應用都使用了這種結構。如果您有一個 230 VAC 應用,則您的輸入級需要處理最大輸入電壓(265 VAC)乘以峰值因數這麼大的電壓,其接近 400 伏。在與一個 115 VAC 輸入一起使用時,倍壓器將經過整流的電壓,增壓至接近 230 VAC 輸入電平。我們可以專為 230 VAC xianyashejiyigedianyuan,yicilaijianxiaodianyuangongzuodezhengliuhoudianyafanwei。womentongchangshiyongyigetiaoxianhuozhekaiguan,laishixianbutongzhengliuqipeizhizhijiandeqiehuan。zhezhongfangfadeweiyiquedianshiouerchuxianrenweibeizeng 230 VAC 輸入的情況,從而對電源造成嚴重破壞。圖 2 xianshilebeiyaqidianludeyixieboxing。dianrongzhijianbudaidian。lianggezhengliuqijiaotiduimeigedianrongshijiashurudianya。yigezhouqizhong,meigedianrongdoubeichongdianzhifengzhixianya,zheyangtamenmeigedouyouyigexianpinlvwenbobufen。youyudianrongweiyixiangweichongdian,yinciqihedewenbopinlvweixianpinlvdeliangbei。
圖 3 顯示了四種整流器/輸入電壓方法的 uF/W 標準化壓降。共有三種全波橋接方法,適用於低線壓美國(108 VAC/60 Hz)、低線壓日本(85 VAC/50 Hz)和低線壓歐洲(216 VAC/50 Hz)。另ling外wai,還hai有you一yi個ge低di線xian壓ya日ri本ben的de倍bei壓ya器qi。就jiu全quan波bo橋qiao而er言yan,標biao準zhun化hua過guo程cheng隻zhi需xu將jiang電dian容rong除chu以yi功gong率lv。在zai倍bei壓ya器qi中zhong,標biao準zhun化hua方fang法fa是shi將jiang兩liang個ge串chuan聯lian電dian容rong之zhi一yi的de電dian容rong除chu以yi功gong率lv。要yao想xiang使shi用yong該gai曲qu線xian圖tu,請qing首shou先xian確que定ding您nin的de整zheng流liu器qi配pei置zhi結jie構gou,並bing選xuan擇ze一yi個ge可ke以yi接jie受shou的de壓ya降jiang。之zhi後hou,您nin隻zhi需xu讀du取qu輸shu入ru電dian容rong的de uF/W 便可。最後,通過乘以您的功率,便可去標準化。
圖 3 大電容可減小輸入線壓範圍並提高效率
之後,您便可以利用圖 4 來計算電容的紋波電流額定值。圖 4 xianshilebiaozhunhuawenbodianliuyubiaozhunhuashurudianrongdeduibiguanxi。youqudeshi,wenbodianliubingfeiyudianrongmiqiexiangguan。zheshiyinweizaifangdianqijian,dianliuyouyigelaizifuzaidejiejinyuhengdingdedianliusuojueding。zhiyouzaichongdianzhouqi,dianliucaihuijiweibutong。dianrong (uF/W) 減小時,漸進紋波電流增加,這時便出現上述情況。更大電容、更小傳導角時,峰值電流更高。請注意,該曲線圖僅包括線頻率紋波電流,並未包括高頻電源紋波電流效應。
圖 4 增加 uF/W 不會明顯增加輸入電容紋波電流
總之,設計人員在選擇輸入電容和整流器配置結構時進行一些折中處理非常重要。如果選擇寬範圍應用的全波橋接,則電源可能需要在 4:1 shurufanweigongzuoyunxing。ruguoshejirenyuanxuanzezaishejizhongshiyongyigebeiyaqilaijianxiaozheyifanwei,zecunzaiyonghuwucaozuodaozhichuxianguodianyadeyinhuan。genjubenwentigongdequxiantulaixuanzezhengquedeshurudianrong,keyizaiyidingchengdushangxianzhigongzuodianyafanwei。xiaci,womenjiangtaolunyizhongjiagediliandedianyuanbaohusuobidianlu,jingqingqidai。
- 折中選擇輸入電容紋波電流的線壓範圍
- 大電容可減小輸入線壓範圍並提高效率
- 增加 uF/W 不會明顯增加輸入電容紋波電流
您在為一個低功耗、離li線xian電dian源yuan選xuan擇ze輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong時shi,會hui出chu現xian一yi種zhong有you趣qu的de權quan衡heng過guo程cheng。您nin要yao折zhe中zhong地di選xuan取qu電dian容rong的de紋wen波bo電dian流liu額e定ding值zhi,以yi適shi合he電dian源yuan工gong作zuo所suo需xu的de電dian壓ya範fan圍wei。通tong過guo增zeng加jia輸shu入ru電dian容rong,您nin可ke以yi獲huo得de更geng多duo紋wen波bo電dian流liu的de同tong時shi還hai可ke以yi通tong過guo降jiang低di輸shu入ru電dian容rong的de壓ya降jiang來lai縮suo小xiao電dian源yuan的de工gong作zuo輸shu入ru電dian壓ya範fan圍wei。這zhe樣yang做zuo會hui影ying響xiang電dian源yuan的de變壓器匝數比以及各種電壓及電流應力。電容紋波電流額定值越大,應力越小,電源效率也就越高。
圖 1 和圖 2 顯示了離線電源中使用的兩種整流器配置結構。圖 1 為一個全波橋接,其中,AC 輸入電壓經過簡單整流以後便被送至電容。這種電路常見於寬範圍 AC 和 230 伏 AC 應用中。電容充電至正弦波峰值,然後在大部分半周期放電。電容紋波電流包括兩個部分:首先是充電周期,其電流由電容值和所應用的 dV/dt 決定;其次是電容放電。電源起到恒定電源負載的作用,因此電容以非線性速率實施放電,其計算方法為:W = ½ * C *V^2 = P * dt。

圖 1 用於許多離線設計中的全波橋接
圖 2 描述了一種倍壓器整流配置結構,許多 115/230 VAC 應用都使用了這種結構。如果您有一個 230 VAC 應用,則您的輸入級需要處理最大輸入電壓(265 VAC)乘以峰值因數這麼大的電壓,其接近 400 伏。在與一個 115 VAC 輸入一起使用時,倍壓器將經過整流的電壓,增壓至接近 230 VAC 輸入電平。我們可以專為 230 VAC xianyashejiyigedianyuan,yicilaijianxiaodianyuangongzuodezhengliuhoudianyafanwei。womentongchangshiyongyigetiaoxianhuozhekaiguan,laishixianbutongzhengliuqipeizhizhijiandeqiehuan。zhezhongfangfadeweiyiquedianshiouerchuxianrenweibeizeng 230 VAC 輸入的情況,從而對電源造成嚴重破壞。圖 2 xianshilebeiyaqidianludeyixieboxing。dianrongzhijianbudaidian。lianggezhengliuqijiaotiduimeigedianrongshijiashurudianya。yigezhouqizhong,meigedianrongdoubeichongdianzhifengzhixianya,zheyangtamenmeigedouyouyigexianpinlvwenbobufen。youyudianrongweiyixiangweichongdian,yinciqihedewenbopinlvweixianpinlvdeliangbei。

圖 2 倍壓器減小電源線壓範圍
[page]圖 3 顯示了四種整流器/輸入電壓方法的 uF/W 標準化壓降。共有三種全波橋接方法,適用於低線壓美國(108 VAC/60 Hz)、低線壓日本(85 VAC/50 Hz)和低線壓歐洲(216 VAC/50 Hz)。另ling外wai,還hai有you一yi個ge低di線xian壓ya日ri本ben的de倍bei壓ya器qi。就jiu全quan波bo橋qiao而er言yan,標biao準zhun化hua過guo程cheng隻zhi需xu將jiang電dian容rong除chu以yi功gong率lv。在zai倍bei壓ya器qi中zhong,標biao準zhun化hua方fang法fa是shi將jiang兩liang個ge串chuan聯lian電dian容rong之zhi一yi的de電dian容rong除chu以yi功gong率lv。要yao想xiang使shi用yong該gai曲qu線xian圖tu,請qing首shou先xian確que定ding您nin的de整zheng流liu器qi配pei置zhi結jie構gou,並bing選xuan擇ze一yi個ge可ke以yi接jie受shou的de壓ya降jiang。之zhi後hou,您nin隻zhi需xu讀du取qu輸shu入ru電dian容rong的de uF/W 便可。最後,通過乘以您的功率,便可去標準化。

圖 3 大電容可減小輸入線壓範圍並提高效率
之後,您便可以利用圖 4 來計算電容的紋波電流額定值。圖 4 xianshilebiaozhunhuawenbodianliuyubiaozhunhuashurudianrongdeduibiguanxi。youqudeshi,wenbodianliubingfeiyudianrongmiqiexiangguan。zheshiyinweizaifangdianqijian,dianliuyouyigelaizifuzaidejiejinyuhengdingdedianliusuojueding。zhiyouzaichongdianzhouqi,dianliucaihuijiweibutong。dianrong (uF/W) 減小時,漸進紋波電流增加,這時便出現上述情況。更大電容、更小傳導角時,峰值電流更高。請注意,該曲線圖僅包括線頻率紋波電流,並未包括高頻電源紋波電流效應。

圖 4 增加 uF/W 不會明顯增加輸入電容紋波電流
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