电容器的纹波电流

2、电容器的纹波电流

纹波电流是指流过电容器电流的交流部分。据调查，为了应对全HD(全高清)等要求而增大电路的规模以后，芯片中的电流将增加到8A~9A左右。不同应用电路中的纹波电流有其具体形态，例如通常认为开关变换器中流过电容器的纹波电流是指直流电流的微小波动。但是无论那种形态的纹波电流都会使电容器发热，电容器应该工作在允许内部核心温度之内，否则将导致电容器很快损坏。如果工作温度接近允许内部核心温度而不超过它，这样电容器虽然不会马上损坏，但是会急剧缩短电容器的使用寿命。CDE铝电解电容器负载寿命使用说明书中指出，电容器工作在允许内部核心温度时的寿命一般为1000到15,000小时，也是6周到1.7年。

      电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质（固体和非固体）相连接。

　　1、电路设计

　　（1）在确认使用及安装环境时，作为按产品样本设计说明书上所规定的额定性能范围内使用的电容器，应当避免在下述情况下使用：

　　a）高温

　　b）过流

　　c）过压

　　d）施加反向电压或交流电压。

　　e）使用于反复多次急剧充放电的电路中。

　　另：在电路设计时，请选用与机器寿命相当的电容器。

　　（2）电容器外壳、辅助引出端子与正、负极 以及电路板间必须完全隔离；

　　（3）当电容器套管的绝缘不能保证时，在有绝缘性能特定要求的地方请不要使用；

　　（4）请不要在下述环境下使用电容器：

　　a）直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境；

　　b）充满***气体的环境（硫化物、h2so3、hno2、cl2、氨水等）；

　　c）置于日照、o3、紫外线及有性物质的环境；

　　d）振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境；

　　（5）在设计电容器的安装时，必须确认下述内容：

　　a）电容器正、负极间距必须与线路板孔距相吻合；

　　b）保证电容器防爆阀上方留有一定的空间；

　　c）电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元件；

　　d）电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他配线；

　　e）电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发热元件；

　　（6）另外，在设计电路时，必须确认以下内容：

　　a）温度及频率的变化不至于引起电性能变化；

　　b）双面印刷板上安装电容器时，电容器的安装位置避免多余的基板孔和过孔；

　　c）两只以上电容器并联连接时的电流均衡；

　　d）两只以上电容器串联连接时的电压均衡。

随着频率的升高，容抗下降、感抗上升，容抗等于感抗并相互抵消时的频率为铝电解电容器的谐振频率，这时的阻抗低，仅剩下ESR。自举升压电容利用其储能来提升电路由某的电位,使其电位值高于为该点供电的电源电压。如果ESR为零，则这时的阻抗也为零；频率继续上升，感抗开始大于容抗，当感抗接近于ESR时，阻抗频率特性开始上升，呈***，从这个频率开始以上的频率下电容器时间上就是一个电感。

由于制造工艺的原因，电容量越大，寄生电感也越大，谐振频率也越低，电容器呈***的频率也越低。电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反。这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗，同时，对于电源内部，由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声，亦能有良好的滤波作用，一般低频用普通电解电容器在10kHz左右，其阻抗便开始呈现***，无法满足开关电源使用要求。