资料介绍
本文将超级电容器用于整流滤波,并进行设计和具体实现,测试证明,超级电容器可以用于电源输出端的整流滤波,而且其滤波效果俱佳。其与电解电容器相比,具有其很大的优势。
滤波电容器在整流滤波电路中起着重要作用,电容量越大滤波效果越好。特别是在低压整流(如5V、3.3V甚至更低的电压)输出时往往因为滤波电容器的电容量不够大而产生较大的纹波电压。通过测试表明,整流滤波电路输出1A电流时,分别采用1000、2200、3300、4700和10000微法的滤波电容器,纹波电压的峰峰值分别为:6V、2.8V、1.9V、1.1V和0.6V.如果采用更大的滤波电容器,滤波效果将会更好。问题是大容量电容器体积大。怎样解决这个问题呢?人们立刻想到能否将超级电容器用于整流滤波,本文将通过理论分析和试验给予详尽的分析和试验结果。
整流滤波对于电容器的基本要求
在开关电源中,输出整流滤波对于电容器而言有四点基本要求,它们分别是:有足够的电容量、符合要求的额定电压、符合要求的ESR(等效串联电阻)和可以承受相应的纹波电流值。只有同时满足这四点基本要求,超级电容器才可以用于开关电源的输出整流滤波。
图1 阻抗频率特性 图2 超级电容器作为整流滤波电容器
超级电容器作为整流滤波电容器的可能性
对于超级电容器而言,它可以轻而易举的达到法拉级电容量,故超级电容器是有足够的电容量作为整流滤波。以前超级电容器的额定电压比较低,虽然可以通过多只串联的方式解决,但是多只串联后将导致ESR的增大,从而增加了ESR的问题。而超级电容器不能用于输出端的整流滤波的主要原因是:在开关电源的输出端整流滤波时,要求滤波电容器有尽可能低的ESR,而以前的超级电容器多只串联后的ESR很大,这使得超级电容器在用于输出整流滤波时会发热。例如:5个4.7F的超级电容器串联使用时,其ESR大约为300mΩ,这时,若在超级电容器上流过2A输出电流时,功率为1.2W,这个功率将导致超级电容器严重发热。不过现在的超级电容器已经达到了很高的水平,例如AVX公司生产了一系列bestcap?超级电容器,它同时具有高额定电压与低ESR的特点,如:一只90mF/12V的bestcap?超级电容器的ESR约为90mΩ,这与300mΩ相比小很多。可见,bestcap?超级电容器的ESR远低于以前的超级电容器,从而可以同时解决额定电压与ESR的问题;余下的问题就是能否通过相应的纹波电流是否符合要求。选择适合的电容量时(例如选择每安培负载电流1000~10000μF),铝电解电容器基本上不存在不能承受纹波电流,而且其ESR比较低,所产生的效应基本上对铝电解电容器几乎没有影响。bestcap?超级电容器的ESR与铝电解电容器的差不多,而且其具有非常的好阻抗频率特性,故bestcap?超级电容器可以承受相应的纹波电流值。图1为bestcap?超级电容器的阻抗频率特性图。由此可见,bestcap?超级电容器适用于输出整流滤波。
超级电容器用于整流滤波
现以90mF/12V的超级电容器为例,其相关参数为额定电压12V,额定电容量90mF、ESR90mΩ、体积48×30×6.1mm,温度范围-40℃~+70℃。
滤波电容器在整流滤波电路中起着重要作用,电容量越大滤波效果越好。特别是在低压整流(如5V、3.3V甚至更低的电压)输出时往往因为滤波电容器的电容量不够大而产生较大的纹波电压。通过测试表明,整流滤波电路输出1A电流时,分别采用1000、2200、3300、4700和10000微法的滤波电容器,纹波电压的峰峰值分别为:6V、2.8V、1.9V、1.1V和0.6V.如果采用更大的滤波电容器,滤波效果将会更好。问题是大容量电容器体积大。怎样解决这个问题呢?人们立刻想到能否将超级电容器用于整流滤波,本文将通过理论分析和试验给予详尽的分析和试验结果。
整流滤波对于电容器的基本要求
在开关电源中,输出整流滤波对于电容器而言有四点基本要求,它们分别是:有足够的电容量、符合要求的额定电压、符合要求的ESR(等效串联电阻)和可以承受相应的纹波电流值。只有同时满足这四点基本要求,超级电容器才可以用于开关电源的输出整流滤波。
图1 阻抗频率特性 图2 超级电容器作为整流滤波电容器
超级电容器作为整流滤波电容器的可能性
对于超级电容器而言,它可以轻而易举的达到法拉级电容量,故超级电容器是有足够的电容量作为整流滤波。以前超级电容器的额定电压比较低,虽然可以通过多只串联的方式解决,但是多只串联后将导致ESR的增大,从而增加了ESR的问题。而超级电容器不能用于输出端的整流滤波的主要原因是:在开关电源的输出端整流滤波时,要求滤波电容器有尽可能低的ESR,而以前的超级电容器多只串联后的ESR很大,这使得超级电容器在用于输出整流滤波时会发热。例如:5个4.7F的超级电容器串联使用时,其ESR大约为300mΩ,这时,若在超级电容器上流过2A输出电流时,功率为1.2W,这个功率将导致超级电容器严重发热。不过现在的超级电容器已经达到了很高的水平,例如AVX公司生产了一系列bestcap?超级电容器,它同时具有高额定电压与低ESR的特点,如:一只90mF/12V的bestcap?超级电容器的ESR约为90mΩ,这与300mΩ相比小很多。可见,bestcap?超级电容器的ESR远低于以前的超级电容器,从而可以同时解决额定电压与ESR的问题;余下的问题就是能否通过相应的纹波电流是否符合要求。选择适合的电容量时(例如选择每安培负载电流1000~10000μF),铝电解电容器基本上不存在不能承受纹波电流,而且其ESR比较低,所产生的效应基本上对铝电解电容器几乎没有影响。bestcap?超级电容器的ESR与铝电解电容器的差不多,而且其具有非常的好阻抗频率特性,故bestcap?超级电容器可以承受相应的纹波电流值。图1为bestcap?超级电容器的阻抗频率特性图。由此可见,bestcap?超级电容器适用于输出整流滤波。
超级电容器用于整流滤波
现以90mF/12V的超级电容器为例,其相关参数为额定电压12V,额定电容量90mF、ESR90mΩ、体积48×30×6.1mm,温度范围-40℃~+70℃。
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 使用超级电容器实现备用电源的有效方法 11次下载
- 电路中滤波电容和退耦电容_开关电源中,如何正确选择滤波电容,参数如何确定?... 16次下载
- 开关电源整流滤波电容为什么要用高频低阻 12次下载
- 开关电源中输入&输出 滤波电解电容/DC-DC滤波电容 选型经验 10次下载
- 开关电源滤波电容 56次下载
- 开关电源常用的几种保护电路 49次下载
- 电容器与开关电源-陈永真_PDF下载 20次下载
- 反激式开关电源输出滤波电容器的选择 11次下载
- 超级电容器介绍 755次下载
- 电容器与开关电源 184次下载
- 超级电容器在太阳能灯中的应用 207次下载
- 基于超级电容器的电梯后备电源系统设计 355次下载
- 开关电源中的铝电解电容器及其注意事项 82次下载
- 超级电容器改善电源动态特性 45次下载
- 大容量陶瓷电容器在高频整流滤波中的应用 52次下载
- 电解电容器选型的几个指标 432次阅读
- 基于单IC超级电容器的电源备份解决方案 452次阅读
- EDLC超级电容器原理和特性 2022次阅读
- 超级电容器的平衡 941次阅读
- 详解电解电容器的选型指标 3043次阅读
- 超级电容器的原理、特点、种类及应用 1.5w次阅读
- 一文看懂超级电容器的发展历程 2w次阅读
- 超级电容器与传统电容器的区别 1.5w次阅读
- 超级电容参数_超级电容器的分类 3771次阅读
- 超级电容器的结构和工作原理 5.8w次阅读
- 超级电容器基础知识概述 6338次阅读
- 怎样分辨超级电容器?超级电容器和电池的区别?什么是超级电容器? 1.9w次阅读
- 基于开关电源的整流滤波中超级电容器的理论分析 1503次阅读
- 详解开关电源的几种常用软启动电路 4.7w次阅读
- 基于超级电容器的后备电源电路图 5403次阅读
下载排行
本周
- 1COVID-19额温枪开源分享
- 12.62 MB | 10次下载 | 免费
- 2评估 IGBT 损耗的数值方法
- 324.22KB | 4次下载 | 免费
- 3稳压器PCB板开源分享
- 41.52 MB | 2次下载 | 免费
- 43串Li电池电源管理模块
- 16.94 MB | 2次下载 | 免费
- 5免接触式洗手液分配器开源分享
- 0.01 MB | 1次下载 | 免费
- 6FMS6151 NoSAG/SAG 应用
- 1.27MB | 1次下载 | 免费
- 7基于雨水传感器的降雨预警系统
- 0.01 MB | 1次下载 | 免费
- 8冠一CK6876无线麦无线话筒标准原理图(TX发射端)
- 0.61 MB | 1次下载 | 免费
本月
- 1178个经典c语言源代码
- 0.08 MB | 85次下载 | 免费
- 2主板维修精华秘籍
- 0.05 MB | 23次下载 | 免费
- 3自动驾驶汽车开源分享
- 0.01 MB | 16次下载 | 免费
- 4使用光敏电阻和LED灯的环境光传感器
- 0.63 MB | 14次下载 | 免费
- 5国民技术N32G45XVL-STB开发版资料
- 1.41 MB | 12次下载 | 免费
- 610KW的车载OBC电路图
- 1.31 MB | 11次下载 | 1 积分
- 7蓝牙音箱SCH原理图
- 0.08 MB | 11次下载 | 免费
- 8芯狼电子无线充电原理图
- 0.10 MB | 10次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 934981次下载 | 免费
- 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
- 78.1 MB | 537668次下载 | 免费
- 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
- 未知 | 419952次下载 | 免费
- 4OrCAD10.5下载,OrCAD10.5中文版软件
- 817182 | 234206次下载 | 免费
- 5Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 232972次下载 | 免费
- 6数据采集系统基础知识视频
- 16.3 MB | 192989次下载 | 免费
- 7电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191058次下载 | 免费
- 8十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183184次下载 | 免费
评论
查看更多