伴隨著科技時代的發(fā)展，模塊電源也越深得市場歡迎，使用模塊電源時，該如何增強模塊電源的穩(wěn)定性和可靠性呢？下面通過幾個方面，介紹如何選取外接輸入、輸出電容，以提升模塊電源的使用壽命和整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。

 

在模塊電源的實際應(yīng)用中，外接輸入、輸出電容的選取往往會從幾個方面入手：

  •  電容額定耐壓值。

  •  電容的容值。

  •  電容的使用壽命。

 

下面重點介紹1~2點是如何去選取輸入、輸出電容的。

 

 

1、在DC-DC電源應(yīng)用中，外接輸入電容的耐壓值我們一般會選用1.3-1.4倍耐壓。

 

例如：輸入電壓為48V那我們選用的濾波電容耐壓值就為63V。原因是DC-DC的電源啟動電流大，容易導(dǎo)致二次沖擊電壓過高，從而損壞器件。

 

2、AC-DC整流濾波電容耐壓值選取：在AC-DC整流濾波電路中，根據(jù)公式我們能計算出整流后的理論直流電壓的大小。

 

例如：在輸入90-265Vac的整流電路中，通過公式計算可以得出整流后的電壓范圍在127-375Vdc。根據(jù)經(jīng)驗我們一般會選取耐壓值在1.1-1.3倍理論計算電壓值的電容，考慮成本因素有些設(shè)計者也會考慮

 

1.0倍理論計算電壓值的電容。

 

 

在許多文獻中，對于濾波電容 C的選取，多使用經(jīng)驗公式，并認為濾波電容 C越大越好；在一些濾波電路的維修中，技術(shù)人員經(jīng)常用比原電路容量大的電容來代替已壞掉的電容。如圖1所示的簡單整流濾波電路。

 

圖1 輸入、輸出等效電路
 

從理論上講，增大電路中的濾波電容 C容量的確可以使輸出電壓的波形變得更為平滑、起伏更小，但在電路接通瞬間，電路中所產(chǎn)生的沖擊電流因素卻不能被忽略；在一些濾波電路的維修中對濾波電容的替換也存在沖擊電流的問題，在不更換其他元件的前提下，單純提高濾波電容的容量會使整個電路的實際使用壽命大大縮短，甚至燒毀整個電路。況且，單純地提高濾波電容的容量對改善輸出電壓的作用也是有限的。做一個簡單實驗外接不同輸入電容的大小啟動時的電流曲線，如下圖所示為輸入外接電容大小與啟動電流的關(guān)系曲線。

 

 

由此曲線可以看出外接輸入電容越大，啟動電流就越大，伴隨的對電路中沖擊電流也越大。對整個電路的威脅也就越來越大。

 

 

上圖為外接電容大小不同的啟動電流波形。外接電容在一定情況下，啟動電流達到最低值，對整個電路的輸入，輸出環(huán)境有很大的改善。當(dāng)外接電容超過這個范圍就會導(dǎo)致啟動電流增大，對其他器件的威脅也就隨之增大，導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的器件損壞。

 

 

輸出電容的選取，一般考慮的因素是電源的輸出紋波噪聲和電源的負載能力（容性負載）。在成本允許的情況下，很多人都會認為外接輸出濾波電容是越大，可以減小紋波噪聲干擾，對系統(tǒng)供電更為穩(wěn)，這是一種錯誤的觀念。

 

輸出濾波的電容的選取，不單單是考慮紋波噪聲因數(shù)，還要考慮模塊電源的啟動能力和承受輸入沖擊電流的能力。如下圖所示：是致遠模塊輸出25w的一款產(chǎn)品，在輸出外接大小容值不同情況下的輸入電流波形和輸出紋波噪聲圖。

 

 

外接輸出電容470uf測試的輸入輸出波形圖
 

外接輸出電容4700uf測試的輸入輸出波形圖
 

從圖上數(shù)據(jù)可以看出，外接輸出電容容值在一定大小的時候?qū)y波噪聲起到減小作用，但隨著外接電容的不斷增大紋波噪聲會處于一個平衡值。反觀輸入電流波形，在輸出電容增大情況下啟動時，輸入電流維持在大電流時間會越長。假如使用的模塊抗輸入沖擊電流小，這樣就可能導(dǎo)致模塊在一定時間下受沖擊電流過大而損壞。所以外接輸出電容也不是越大越好，這要根據(jù)模塊的啟動能力和承受電流沖擊能力來選定的。

 

 

在模塊電源的使用過程中合理外接輸入、輸出電容是對模塊模塊電容的一種保護，同時也大大提高了電源的使用壽命，減小了因電源輸入、輸出不穩(wěn)定而帶給整個工作系統(tǒng)存在的不必要隱患。

 

ZLG致遠電源模塊的優(yōu)勢： 在我們致遠電源模塊產(chǎn)品說明中，我們都會給客戶詳細推薦最為合適的外圍電路和外接電容的容值大小，有效的保證了模塊在應(yīng)用場合下的最佳環(huán)境，同時也保證了客戶使用的安全性和可靠性。避免了因外接電容選型不對帶來給模塊和整個系統(tǒng)的損失。如下圖所示是致遠模塊雙輸出的外圍電路推薦圖和外接電容大小值。

 

 

為了進一步穩(wěn)定輸入電源，在輸入端增加一電容Cin，若為了進一步減小輸出紋波和噪聲，可在輸出端增加一串聯(lián)等效阻抗小的電容Cout，但容值不能超過該產(chǎn)品的最大容性負載，否則會造成電源模塊啟動不良。推薦外接電容值，如表1所示。

 

表1 推薦外接電容值