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电解电容器在快速充电中有哪些应用

手机充电器的电源电路,输入端的高压滤波电路可分为C型滤波和CLC型滤波。如图1和图2所示:图1C型滤波器电路图2 CLC型滤波器电路C型滤波器电路通常用于功率较高的充电器或适配器,并在前端具有独立的EMI滤波器。 CLC型滤波电路具有相对较好的性能可以简化或省去前端EMI滤波器,因此CLC滤波电路可以满足小功率充电器的体积和成本要求,并广泛用于低功率充电器和适配器。在这两个电路中,电解电容器的工作状态存在很大差异。 1.纹波负载的差异C型滤波电路的电解电容器同时吸收低频纹波和高频纹波。低频纹波是来自输入整流管的100Hz或120Hz充电电流。开关逆变器电路会产生高频纹波。放电电流。典型纹波电流的波形如图3所示:图3中典型快速充电中输入滤波电容器的纹波电流波形是低频+高频复合波。在上一部分中介绍了具体的计算。 C型滤波有时由多个并联的电解电容器形成,如图4所示。纹波电流的分布基本满足I1:I2 = C1:C2,或者每个并联电容器的单位电容的纹波电流相等(假设同一系列的电解电容器的ESR与电容成反比,而忽略了C1,C2在PCB布线之间的高频阻抗)。图4并联C型滤波器电路CLC型滤波器电路由于C1和C2之间有一个电感量超过数百UH,对高频电流产生很大的阻抗,因此C1和C2的纹波电流分布将产生比较大的变化。低频纹波电流的分配比仍满足I1:I2 = C1:C2,而高频纹波电流几乎完全流过I2,但不流过I1。如图5和图6所示,图5 CLC滤波电路的低频纹波电流流过C1和C2。图6 CLC滤波电路的高频电流不流经C1。电感L电容上的纹波电流相等;对于高频电流,C2上的纹波电流远大于C1。这样,CLC滤波电路中电感L之前和之后的电容器,在单元电容中流动的纹波电流,前端(靠近整流桥)小于后端(靠近开关管),因此测量的波形如图7和图8所示。图7在CLC滤波器电路中,C1的纹波电流几乎没有高频分量。图8在CLC滤波电路中,高频和低频纹波电流流过C2。 2.承受雷电冲击的能力受到空间和成本的限制。快速充电充电器几乎没有吸收和抑制雷电浪涌电压的内部组件,并且来自电网的浪涌能量完全由高压电解电容器承担。对于C型滤波器电路,并联连接的C1和C2同时吸收浪涌能量,并且产生的脉冲电压相同。对于CLC滤波器电路,由于CLC电路中存在电感器L,因此瞬时脉冲尖峰被电感器L阻止,导致大部分电涌能量被电感器L前面的电容器C1吸收。图9和图10显示了在相同电容下CLC电路C1和C2的测量浪涌电压波形。可以看出,C1上的脉冲电压大于C2上的脉冲电压。图9 CLC电路中C1上的浪涌电压为664V。图10 CLC电路中C2上的浪涌电压为556V。根据:如果要减小由于吸收浪涌能量而引起的电容器的电压上升,则需要增加电解电容器的容量,即增加C1的容量。综上所述,对于CLC滤波电路,从纹波电流电阻的角度来看,需要增加C2的电容,而从雷电浪涌电阻的角度来看,则需要增加C1的电容。由于成本和空间的限制,快速充电中C1和C2的总容量无法增加。因此,C1和C2是容量选择中的一对矛盾。在应用过程中必须对它们进行不同的处理,并强调一些重点。 C1使用防雷产品,C2使用防波纹产品。当然,