紋波電流到底為何物?鋁電解電容的紋波電流如何計(jì)算?
發(fā)布時(shí)間:2019-04-04 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】紋波電流或電壓是指的電流中的高次諧波成分,會(huì)帶來電流或電壓幅值的變化,可能導(dǎo)致?lián)舸?,由于是交流成分,?huì)在電容上發(fā)生耗散,如果電流的紋波成分過大,超過了電容的最大容許紋波電流,會(huì)導(dǎo)致電容燒毀。本文主要介紹的是關(guān)于紋波電流以及鋁電解電容紋波電流計(jì)算方法,并詳細(xì)對鋁電解電容進(jìn)行了全面的闡述。
紋波電流
紋波電流或電壓是指的電流中的高次諧波成分,會(huì)帶來電流或電壓幅值的變化,可能導(dǎo)致?lián)舸?由于是交流成分,會(huì)在電容上發(fā)生耗散,如果電流的紋波成分過大,超過了電容的最大容許紋波電流,會(huì)導(dǎo)致電容燒毀。
額定紋波電流( IRAC )
額定紋波電流 IRAC 又稱為最大允許紋波電流。其定義為:在最高工作溫度條件下電容器最大所能承受的交流紋波電流有效值。并且指定的紋波為標(biāo)準(zhǔn)頻率(一般為 100Hz--120Hz )的正弦波。
基本含義
紋波電流在這里指的是流經(jīng)電容器的交流電流的 RMS 值,其在電壓上的表現(xiàn)為脈動(dòng)或紋波電壓。電容器最大允許紋波電流受環(huán)境溫度、電容器表面溫度(及散熱面積)、損耗角度(或 ESR )以及交流頻率參數(shù)的限制。溫度是電解電容器件壽命的決定性因素,因此由紋波產(chǎn)生的熱損耗將成為電容壽命的一個(gè)關(guān)鍵參考因數(shù)。
在一些資料中將此二者稱做“漣波電流”和“漣波電壓”,其實(shí)就是 ripple current,ripple voltage。 含義即為電容器所能耐受紋波電流/電壓值。 它們和ESR 之間的關(guān)系密切,可以用下面的式子表示:
Urms = Irms × R
式中,Urms 表示紋波電壓
Irms 表示紋波電流
R 表示電容的 ESR
由上可見,當(dāng)紋波電流增大的時(shí)候,即使在 ESR 保持不變的情況下,漣波電壓也會(huì)成倍提高。換言之,當(dāng)紋波電壓增大時(shí),紋波電流也隨之增大,這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流后,由于電容內(nèi)部的等效串連電阻(ESR)引起發(fā)熱,從而影響到電容器的使用壽命。一般的,紋波電流與頻率成正比,因此低頻時(shí)紋波電流也比較低。
鋁電解電容紋波電流計(jì)算方法
鋁電解電容的在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)重要參數(shù)是紋波電流,此電流關(guān)系到電解電容的帶載溫升,在電容壽命計(jì)算時(shí)候,在不測量電解電容中心點(diǎn)溫度的情況下,可以通過此紋波電流來估計(jì)電容的設(shè)計(jì)壽命,鋁電解電容常被用在整流模塊后以平穩(wěn)電壓。
控制某一紋波電壓所需的電容容值為:
負(fù)載功率(單位 W )
注意:這是應(yīng)用所需要的最小電容容值。此外,電容容值有誤差,在工作壽命期內(nèi),容值會(huì)逐步降低,隨著溫度降低,容值也會(huì)降低。
必須知道主線及負(fù)載側(cè)的紋波電流數(shù)據(jù)??梢允紫扔?jì)算出電容的充電時(shí)間。
fmain是電網(wǎng)電流的頻率。
電容的放電時(shí)間則為:
充電電流的峰值為
dU是紋波電壓( Umax – Umin )
則充電電流有效值:
接下來計(jì)算放電電流峰值和有效值。
最后計(jì)算得出:整流模塊后紋波電流:
鋁電解電容紋波電流測試方法
說明:一次側(cè)Bulk Cap.紋波電流通常由基本頻率(低頻率)和高頻(開關(guān)頻率)電流構(gòu)成,因此在計(jì)算時(shí),要通過合成公式,利用頻率系數(shù)計(jì)算出其在指定頻率下的合成有效值。(如圖1所示)
R/C(Ripple Current) = Lowf(Low Freq.Current)
一次側(cè)Bulk Cap.是指:一次側(cè)主電解電容;Lowf是指:低頻紋波電流有效值
2、二次側(cè)Filter Cap.紋波電流
說明:二次側(cè)Filer Cap.紋波電流通常由高頻電流構(gòu)成。
R/C(Ripple Current) = Hif(High Freq. Current)
二次側(cè)Filter Cap.是指二次側(cè)濾波電解電容。
3.溫度
Temperature Meas. = Cap. Case 實(shí)測值.---------此處指電容殼溫
鋁電解電容紋波電流判定方法
1、R/C Stress與Cap. R/C Spec.(電容紋波規(guī)格值) 比對,計(jì)算降額比例;
2、依零件降額使用標(biāo)準(zhǔn)判定,R/C Stress是否符合設(shè)計(jì)及應(yīng)用的要求。
此電解電容規(guī)格值 : Ripple Current紋波電流=0.67Arms(120Hz/Max Temp.(105℃)
結(jié)語
關(guān)于鋁波電流以及鋁電解電容紋波電流相關(guān)介紹就到這了,希望本文能對你有所幫助。
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號(hào)和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識(shí)別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦