開關(guān)頻率的提高使主變壓器的體積大幅減小,但大容量電容器仍然難以縮小。大容量電容器的選擇取決于其電壓和電流額定值:最高電壓輸入決定了選擇,這通常導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員選擇難以容納在外殼中的超大器件。
PI 推出MinE-CAP,它可以根據(jù)輸入電平在運(yùn)行中實(shí)時(shí)地構(gòu)建所需的電容值。這會大大減小系統(tǒng)總體積,在提高電源適配器等設(shè)備的功率密度方面取得進(jìn)一步進(jìn)展。
確定電容值
在討論大容量電容器的選擇標(biāo)準(zhǔn)之前,讓我們看一下圖 1 所示的簡化前端部分。橋式整流器從墻式插座接收正弦電壓,電容器執(zhí)行平滑功能。 輸出為恒定功率負(fù)載供電,該負(fù)載模擬閉環(huán)運(yùn)行的轉(zhuǎn)換器,吸收穩(wěn)壓輸出。
當(dāng)輸入正弦電壓超過其端子兩端的電壓加上兩個(gè)二極管壓降時(shí),電容器被充電。充電大致持續(xù)到超過輸入線路的峰值。在剩余的時(shí)間內(nèi),電容器不再充當(dāng)接收器,而是成為自動為負(fù)載供電的發(fā)電機(jī),直到下一次充電事件。因此,整流電壓由峰值和谷值組成,在此期間轉(zhuǎn)換器環(huán)路調(diào)整工作點(diǎn)以提供干凈、無紋波的輸出電壓。
轉(zhuǎn)換器必須能夠在從滿載到谷底的范圍內(nèi)運(yùn)行,并在最低交流輸入電壓下、以峰值和谷值之間的平均電流值支持熱應(yīng)力。理解這一點(diǎn)很重要,因?yàn)樗鼪Q定了電容器的選擇。出于尺寸和成本的原因,降低該值可能對設(shè)計(jì)人員很有吸引力,但谷值電壓過低會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器在如此低的輸入下尺寸過大。
因此,過功率條件可能在高壓線路中發(fā)生,從而使電路的安全性面臨風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,也可能需要考慮保持時(shí)間要求,并影響最終選擇。