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精确计算整流器的输入电容

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:293

edn

  对整流器输入电容的大小考虑通常都很模糊,因此通常做法是选取大尺寸的电容器。如果纹波电压足够低,那么一切都好(见图a)。但如果纹波电压比较高,就需要增大输入电容器的尺寸。有的人试图计算出纹波百分数,但我认为这种方法没多大用处,因为设计工程师通常倾向于使波形可视化,就像用示波器看到的一样,即上限电压为最小电容电压的锯齿波。


图1 整流器电流波形图

当我还在上学时,我得到一个简单的计算输入电容大小的关系式,该关系式在我的职业生涯中使用过无数次,现在我写出来与大家共享。

c=(0.7×i)/(δe×f) (1)

其中,c等于以法拉为单位的电容值,i等于以安培为单位的负载电流,δe等于峰-峰纹波电压,f等于纹波频率(一般全波为120hz,半波为60hz),0.7为整流器电流占空因数的补偿系数,这里假设占空因数为0.3(见图b)。

这个等式是从下面几个基本关系式得来的:

q="cv"(电荷=电容×电压)
i="q/a" (电压=电荷/时间)
f="1/v" (频率=1/周期)

假设在每个周期中,电容提供70%的负载电流,而整流器提供30%的负载电流。将某一典型案例的数据:i = 1a、δe=1v、f=120hz代入等式(1),即可计算出电容值c=5833uf。



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  对整流器输入电容的大小考虑通常都很模糊,因此通常做法是选取大尺寸的电容器。如果纹波电压足够低,那么一切都好(见图a)。但如果纹波电压比较高,就需要增大输入电容器的尺寸。有的人试图计算出纹波百分数,但我认为这种方法没多大用处,因为设计工程师通常倾向于使波形可视化,就像用示波器看到的一样,即上限电压为最小电容电压的锯齿波。


图1 整流器电流波形图

当我还在上学时,我得到一个简单的计算输入电容大小的关系式,该关系式在我的职业生涯中使用过无数次,现在我写出来与大家共享。

c=(0.7×i)/(δe×f) (1)

其中,c等于以法拉为单位的电容值,i等于以安培为单位的负载电流,δe等于峰-峰纹波电压,f等于纹波频率(一般全波为120hz,半波为60hz),0.7为整流器电流占空因数的补偿系数,这里假设占空因数为0.3(见图b)。

这个等式是从下面几个基本关系式得来的:

q="cv"(电荷=电容×电压)
i="q/a" (电压=电荷/时间)
f="1/v" (频率=1/周期)

假设在每个周期中,电容提供70%的负载电流,而整流器提供30%的负载电流。将某一典型案例的数据:i = 1a、δe=1v、f=120hz代入等式(1),即可计算出电容值c=5833uf。



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