避免直流穩(wěn)壓電源鋁電解電容器缺陷的電路設計方法
2017-8-24 9:58:05??????點擊：
因其低本錢的特色，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器一向都是電源的常用挑選。可是，它們壽數(shù)有限，且易受高溫文低溫極點條件的影響。直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器在滲透電解液的紙片雙面放置金屬薄片。這種電解液會在直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器壽數(shù)期間蒸騰，然后改動其電氣特點。如果直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器失效，其會呈現(xiàn)劇烈的反響：直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器中構成壓力，迫使它釋放出易燃、腐蝕性氣體。
電解質(zhì)蒸騰的速度與直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度密切相關。作業(yè)溫度每下降10攝氏度，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器壽數(shù)延伸一倍。直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外壽數(shù)一般為在其最大額外溫度下得出的結果。典型的額外壽數(shù)為105攝氏度下1000小時。挑選這些直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器用于圖1所示LED燈泡等長壽數(shù)運用時（LED的壽數(shù)為25000小時），直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器的壽數(shù)便成了問題。要想到達25000小時壽數(shù)，這種直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器要求作業(yè)溫度不超越65攝氏度。這種作業(yè)溫度特別具有挑戰(zhàn)性，因為在這種運用中，環(huán)境溫度會超出125攝氏度。商場上有一些高額外溫度的直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器，可是在大多數(shù)情況下，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器都將成為 LED燈泡壽數(shù)的瓶頸組件。
這種105℃直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器可能不會到達其宣稱的23年壽命
這種壽數(shù)溫度依賴度實踐影響了您下降直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外電壓的辦法。您首要想到的可能是添加直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外電壓來最小化電介質(zhì)失效的機率。可是，這樣做會使直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器的等效串聯(lián)電阻 （ESR）更高。因為直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器一般會具有高紋波電流應力，因而這種高電阻會帶來額外的內(nèi)部功耗，并且添加直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度。故障率隨溫度升高而添加。實踐上，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器一般只運用其額外電壓的80%左右。
直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度較低時，ESR急劇添加，如圖2所示。在這種情況下，-40℃下，電阻呈數(shù)量級添加。這在許多方面都會影響到電源功能。如果直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器用于開關式電源的輸出端，則輸出紋波電壓呈數(shù)量級添加。別的，在ESR和輸出直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容構成的零以上頻率，它讓環(huán)路增益添加一個數(shù)量級，然后影響操控環(huán)路。這會發(fā)生一個有振動的不穩(wěn)定電源。為了習慣這種強轟動，操控環(huán)路一般會在空間方面做出巨大退讓，并在更高溫度下作業(yè)。
圖2:低溫下ESR功能急劇下降
總歸，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器一般是最低本錢的挑選。可是，您需求斷定其缺陷是否會對運用發(fā)生晦氣影響。您需求經(jīng)過其作業(yè)溫度，考慮其壽數(shù)長短。別的，您還要適當?shù)叵陆灯漕~外電壓，這樣您才干完成最低溫度運行，然后取得最長的運用壽數(shù)。最終，您需求了解有必要運用的ESR規(guī)模，這樣您才干正確地規(guī)劃出操控環(huán)路，然后滿意規(guī)劃的紋波標準要求。
電解質(zhì)蒸騰的速度與直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度密切相關。作業(yè)溫度每下降10攝氏度，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器壽數(shù)延伸一倍。直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外壽數(shù)一般為在其最大額外溫度下得出的結果。典型的額外壽數(shù)為105攝氏度下1000小時。挑選這些直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器用于圖1所示LED燈泡等長壽數(shù)運用時（LED的壽數(shù)為25000小時），直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器的壽數(shù)便成了問題。要想到達25000小時壽數(shù)，這種直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器要求作業(yè)溫度不超越65攝氏度。這種作業(yè)溫度特別具有挑戰(zhàn)性，因為在這種運用中，環(huán)境溫度會超出125攝氏度。商場上有一些高額外溫度的直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器，可是在大多數(shù)情況下，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器都將成為 LED燈泡壽數(shù)的瓶頸組件。
這種105℃直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器可能不會到達其宣稱的23年壽命
這種壽數(shù)溫度依賴度實踐影響了您下降直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外電壓的辦法。您首要想到的可能是添加直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器額外電壓來最小化電介質(zhì)失效的機率。可是，這樣做會使直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器的等效串聯(lián)電阻 （ESR）更高。因為直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器一般會具有高紋波電流應力，因而這種高電阻會帶來額外的內(nèi)部功耗，并且添加直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度。故障率隨溫度升高而添加。實踐上，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器一般只運用其額外電壓的80%左右。
直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器溫度較低時，ESR急劇添加，如圖2所示。在這種情況下，-40℃下，電阻呈數(shù)量級添加。這在許多方面都會影響到電源功能。如果直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容器用于開關式電源的輸出端，則輸出紋波電壓呈數(shù)量級添加。別的，在ESR和輸出直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)電容構成的零以上頻率，它讓環(huán)路增益添加一個數(shù)量級，然后影響操控環(huán)路。這會發(fā)生一個有振動的不穩(wěn)定電源。為了習慣這種強轟動，操控環(huán)路一般會在空間方面做出巨大退讓，并在更高溫度下作業(yè)。
圖2:低溫下ESR功能急劇下降
總歸，直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)鋁電解電容器一般是最低本錢的挑選。可是，您需求斷定其缺陷是否會對運用發(fā)生晦氣影響。您需求經(jīng)過其作業(yè)溫度，考慮其壽數(shù)長短。別的，您還要適當?shù)叵陆灯漕~外電壓，這樣您才干完成最低溫度運行，然后取得最長的運用壽數(shù)。最終，您需求了解有必要運用的ESR規(guī)模，這樣您才干正確地規(guī)劃出操控環(huán)路，然后滿意規(guī)劃的紋波標準要求。
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