導(dǎo)語(yǔ)

■ 電路中的電容應(yīng)該取多大？相信這是很多工程師心中的疑問(wèn)。今天就介紹兩種電路中電容容值計(jì)算的方法，雖然在應(yīng)用中不一定要去計(jì)算，但是希望能夠給大家提供一個(gè)視角，然后對(duì)電容的選取有所幫助。

■ 在AC-DC的電源中，整流橋后要跟隨一個(gè)輸入濾波電容C，如下圖-1。我們就以如何計(jì)算這個(gè)電容為例。

圖-1

■ 輸入濾波電容C上的波形如下圖-2中的紅線所示，當(dāng)然這是理想情況下的波形，即忽略了整流二極管的內(nèi)阻。ΔV為電壓紋波大小，它根據(jù)負(fù)載的要求而定義。

圖-2方法1

■ 假設(shè)電容輸入功率為Pin，充電時(shí)間為t充，放電時(shí)間為t放=(T-t充)。

單周期內(nèi)電容開(kāi)始放電時(shí)的能量E1為：

單周期內(nèi)電容放電停止時(shí)的能量E2為：

電容在放電的期間向負(fù)載傳輸能量，根據(jù)能量定律可以列出方程：

Pin、Vmax，我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求得到，而Vmin=(Vmax-ΔV)，所以再求出t放 就可以求出電容C。

圖-2

■ 如上圖-2，根據(jù)Vmin在余弦波形中，可得到以下等式從而求出t充。最后根據(jù)t放=(T-t充)得到t放。

最后公式整理：

舉個(gè)例子：假如輸入電壓為市電：AC220V->DC310V、50Hz，功率為10W，計(jì)算輸入濾波電容。

解：假設(shè)ΔV=30V，則Vmax=310V，Vmin=310-30=280V；T=1/(50·2)=0.01s.代入上述公式可得：

■ 功率為10W的電源隨處可見(jiàn)，這里計(jì)算出來(lái)的容值也符合我們的經(jīng)驗(yàn)。但是這并不是絕對(duì)正確的。首先，電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，AC220V的電壓經(jīng)常會(huì)有所下降；其次，實(shí)際的電容會(huì)產(chǎn)生損耗電容大小，而這里忽略了這個(gè)的問(wèn)題；最后，電容在低溫下容量會(huì)降低，需要降額。所以這里計(jì)算的容值偏低。

■ 隨便說(shuō)一下，關(guān)于電容的特性以后烙鐵哥也會(huì)分享出來(lái)，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注。

方法2

由電容定義式可得：

■ 解釋一下：Pin/(Vmax-ΔV/2)表示在電容放電期間的平均電流。

■ 這里的t放 可以按照方法1計(jì)算。有時(shí)候我們?yōu)榱丝焖儆?jì)算，經(jīng)驗(yàn)上可以直接取電容充放電周期的80%。

They are given only as design guidelines and are not tested.——常見(jiàn)器件手冊(cè)

“電路設(shè)計(jì)中，不要將廠商提供的手冊(cè)奉為圭臬。廠商給出的參考經(jīng)常是基于理論而未經(jīng)測(cè)試的，即使經(jīng)過(guò)測(cè)試電容大小，測(cè)試環(huán)境也往往與你大不相同。而電容的參考值最需要謹(jǐn)慎?！?—— 烙鐵哥

文章由啟和科技編輯