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  • 整流的蓄能电容选取方法介绍
    • 发布时间:2021-09-25 18:25:35
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    整流的蓄能电容选取方法介绍
    现在便携设备基本都是开关电源作,变压器所构成的线性电源由于简单的原理和方便的维修性等,仍然占据这电源部分的大半江山。
    以下是一个简易的通过变压器和稳压管输出220V->5V的电路:
    整流的蓄能电容
    储能使用的电容一般采用电解电容,可以通过计算得到该容值(这里输入是半波,根据电容充放电公式△U/△t=(△Q/△t)/C,严格的数学求解当然也可以~) ,显然对于这种高数题没人喜欢,查阅相关资料,但是对此电解电容的选取也没有什么现成的套用。
    于是采用实际测量电解电容整流波形似乎是一种不费脑且相对可靠的方法。不过首先我们需要了解78L05的工作状态,对于稳压管来说输入需要一个高电压通过内部调整输出指定电压,若输入电压没有达到最低输入电压那么就会出现如下图所示的波形:
    整流的蓄能电容
    78L05的手册,输入电压至少要大于7V才能保证输出5V。输入输出特性如下所示:
    整流的蓄能电容
    接下来的工作是断开VCC和78L05后端电解电容(设计之初是为了滤波但是实验验证具有一定的蓄能整流能力),改变78L05前端的电解电容容值拟合出一条容值和电容充放电速率(△U/△t),通过测量临界电容时波形大致如下图所示 :
    整流的蓄能电容
    整合数据后绘制趋势图(示意):
    整流的蓄能电容
    整流的蓄能电容
    根据趋势计算临界电容容值(简化运算,测算曲线之间都当直线),由于是50Hz的整流因此一个周期的充放电时间为20mS(即T充电+T放电=20ms),设电容容值为X,解简单的一元方程即可得出临界电容容值,在选型时的最小值就这样的出了(当然这个值严格来说并不能用,至少要2倍以上才比较保险,充放电幅度过大也会导致电解电容寿命缩短),例如 此处的电容计算值为7.6uF,考虑拓展工作范围176V~253V和电容寿命和电解电容公差为-20%~-80%等因素,实际选取时为200uF左右 ,当然取大一点也没问题。
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