电容器损坏在开关电源中出现的故障现象
电容器的损坏、失效有以下几种情况:
1)电容内部的短、断路损坏,故障现象是烧开关管及其他限流元器件,如***与开关电源中的限流电阻。电容短、断路损坏工作在高电压、大电流(例如彩电的开关电源、行输出电路)中的滤波电容器,当因某种原因使电压升高,并超过其耐压值时,使之击穿短路损坏,或由于整流二极管损坏后使有极性的电解电容器相当于工作在交流电路中,在较大的反向漏电流下发热而短路损坏。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。由于短路时流过电容器的电流很大,一般电容器都会爆裂或使其封口胶塞胀出。滤波电容短路后,常出现***丝或限流电阻烧断、电源厚膜块或开关管、整流管击穿之类的故障。主要表现为整机“三无”,这种故障在各类开关电源中带有共性。
2)电容器容量降低引起的低效或轻微漏电,其故障现象是电视图像“S”形扭曲或行不同步现象,对于现在的用IIC总线的电视机出现一些特别的故障现象,如果因影响使同步牌临界状态,伴音大可能影响到电视机的质量,使得伴章随时出现。超级电容器是一种新型的储能装置,由于其相对于传统的平板电容器具有较高的能量密度,而相对于二次电池而言其具有较大的功率密度,因此它常常被描述为能够“bridgethegapbetweencapacitorandbattery”。主要原因是电容器的参数改变,但没完全失效,在一定程度上还有作用,但达不到应有的作用,使得现有的故障现象出现。而且此类故障不好判断与排除。
3)电容器容量消失引起的失效、完全漏电或爆浆,是电源中电容出现故障后难判别与维修的故障,因为测量电容器件,用万用表测试一切正常,但将电容安装在电路上后,电容的容量就完全消失,这是电路中难维修的软故障之一,即元器件不能承受电压,一有电压的存在,容易就完全消失。功率放大器部分容量选择范围一般是5万微法拉、10万微法拉、50万微法拉、1法拉和1。
为了研究、解决以上这些问题,后来发展起来了一门学科 EMC。若想更深入了解,读 者可以去研读一下郑军奇的《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》,有些例子相当经典。
(1)去耦。当器件高速开关时,把射频能量从高频器件的电源端泄放到电源分配网络。 去耦电容也为器件和元件提供一个局部的直流源,这对减小电流在板上传播浪涌尖峰很有 作用。
(2)旁路。把不必要的共模 RF 能量从元件或线缆中泄放掉。它的实质是产生一个交 流支路来把不需要的能量从易受影响的区域泄放掉。另外,它还提供滤波功能(带宽限制), 有时笼统地称为滤波。
电容的选择。选择旁路电容和去耦电容时,并非取决于电容值和大小,而是电容的自 谐振频率,并与所需旁路式去耦的频率相匹配。电容器电容量的测量在没有专用仪表的情况下可用万用表测量电力电容器的电容量。在自谐振频率以下电容表现为容性,在自 谐振频率以上电容变为***,这将会减小 RF 去耦功能。再看看常用的两种瓷片电容的自谐 振频率。
综上可得,使用去耦电容重要的一点就是电容的引线电感。表贴电容比插件电容高 频时有很好的效能,就是因为它的引线电感很低。
并联电容。若有些电路中滤波效果不好,可以采用并联电容的方式来增加滤波效果, 但不是随意的增加并联的个数或随意放置几个电容,这样只会浪费材料。
滤波。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是***和防止干扰的一项重要
措施,通俗点讲就是将想要的留下,不想要的统统干掉。
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