電路濾波電容如何選取?一文帶你了解電容選取問題!實用

2021-01-04 科技晴

哈嘍大家好,首先歡迎您來到天晴電子玩家!感謝大家一直以來的支持,今天再來寫一篇文章——關於電路中電容選取問題!

如有不足和錯誤之處,歡迎您的指出!

電容

電路板上電容

英文名稱:capacitor。電容器是電子設備中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於電路中的隔直通交,耦合,旁路,濾波,調諧迴路, 能量轉換,控制等方面。

電解電容

電解電容

電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(μF)/mju:/、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(μF),1微法=1000納法(nF),1納法=1000皮法(pF)

下面以橋式整流電路和阻容降壓LED燈電路進行講解濾波電容選用問題。

橋式整流電路▼

橋式整流電路

電網220V交流電輸入到變壓器的初級線圈,次級線圈輸出雙12V交流電壓。四個整流二極體構成了橋式整流電路,將變壓器輸出的12V交流電變為脈動直流電。為了使得電壓更加的平滑,就使用電容進行濾波處理,利用了電容的充放電原理。

變壓器

變壓器

濾波電容C1,C2怎麼去選擇?第一個就是耐壓值問題,如何去看一個電容的耐壓值?以下圖所示電容為例。它的耐壓值為400V,容量為47uf。也就是說它只能用於電壓低於400V的電路,電壓超過400V,這個電容就會損壞,甚至發生爆炸。

400V/47UF電容

電解電容

橋式整流電路,整流後輸出的電壓為變壓器輸出電壓的根號二倍,也就是整流二極體輸出的為12倍的根號二(以第一個橋式整流電路圖為例),那麼電容的耐壓值就要高於整流橋輸出電壓的1.5-2.0倍,也就是要選用耐壓值為25V以上的電容。這裡就需要你根據自己設計電路的要求電壓,儘量選擇高於電路電壓兩倍以上的耐壓值電容。(這裡小編曾經做過一個試驗,用了耐壓值為16V電容,加上24V電源,通電瞬間,立即爆炸,很容易傷人)

不同種類的電容它的特性不同,也要根據自己的要求去選擇。例如整流濾波電路,鋁電解電容對高頻濾除比較差,瓷片電容、獨石電容對高頻濾除比較好。根據自己的電路要求,選擇合適種類電容。

瓷片電容

電解電容廣泛應用於儲能、濾波、旁路、耦合、延時等電路中。陶瓷電容,廣泛應用於旁路、去偶、濾波、儲能等電路中。雲母電容高頻特性好,一般應用於穩定性和可靠性較高的場合,絕緣電阻高、損耗小。

聚苯乙烯電容,其串聯電阻小,電感值小,電容量相對時間、溫度、電壓很穩定。它適用於要求頻率穩定性高的場合,可用於高頻濾波、旁路、去耦。

電容容量的選取

像上圖所示的橋式整流電路,一般要求濾波電容容量越大越好,但是下圖所示的家用LED燈電路電容容量就與整流濾波電路不同了。

阻容降壓電路

阻容降壓電路

這是比較廉價的LED燈驅動電路,它所用的是阻容降壓電路。電容C1,R2構成了阻容降壓,R2為洩放電阻。要根據負載電流選擇合適容量電容!像濾波電容C2容量就不能過於大,太大會反衝上級電路!但是耐壓值可以選擇高一點,防止因為電網電壓波動,導致電容損壞。

CBB電容

CBB電容

例如,在50Hz的工頻條件下,一個1uF的電容所產生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在1UF電容器的兩端, 計算流過的電流,用220除以3.18K約等於70mA,用則流過電容的最大電流約為70mA。這個電容C1一般選用都是無極性的CBB電容,耐壓值在600V以上。

通常來說濾波電容選取有一個公式:C>>0.289/{f×(U/I)×ACv}

C:濾波電容,單位為F。(注意計算出來轉化為微法)

0.289:由半波阻性負載整流電路的波紋係數推演來的常數。

f:整流電路的脈衝頻率,如50Hz交流電源輸入,半波整流電路的脈衝頻率為50Hz,全波整流電路的脈衝頻率為100Hz。單位是Hz。

U:整流電路最大輸出電壓,單位是V。

I:整流電路最大輸出電流,單位是A。

ACv:波紋係數,單位是%。

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