开关电源适配器中的电容器选用
发布时间:2021-12-24 15:28:32 浏览次数:286 作者:admin 返回列表

开关电源适配器寿命的60%是由电容器质量决定的,所以开关电源适配器使用的电容器要求寿命长、体积小、工作频率高和耐高温。在开关电源适配器电路中常用到以下几种类型的电容器。

1. 陶瓷电容器。

陶瓷电容器具有绝缘性能强、绝缘电阻高,可用于高电压电路、耐热性能好的特点;陶瓷材料的温度系数范围很宽,可以生产出不同温度系数的电容器,以适应不同的应用场合。陶瓷电容器的损耗角正切值与频率的关系很小,可广泛用于开关电源的高频电路中,陶瓷电容器的电容量比较小,一般只有几皮法到零点几微法。陶瓷电容器一般为圆片形、筒形或叠片形。机械强度低、易破裂是陶瓷电容器的缺点。

2. 薄膜电容器。

薄膜电容器是用聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯等材料制成的。薄膜电容器分为有极性有机薄膜和非极性有机薄膜电容器两种类型。有极性有机薄膜电容器具有电容容量与体积的比值大、耐高温、耐电压强度高等优点。非极性有机薄膜电容器具有损耗角正切值小、绝缘电阻大、介质吸收系数小、负温度系数等优点。如果在有机薄膜上单面均匀地镀上一层金属膜并叠卷绕制成电容,则称为金属化有机薄膜电容器。薄膜电容器有圆柱形、扁平形、叠片块状形等。薄膜电容器产品型号中的C表示电容器,B表示聚苯乙烯。它的体积小,重量轻,还具有“自愈”功能。

薄膜电容器包括聚苯乙烯电容器、聚四氟乙烯电容器、聚丙烯电容器、聚酯电容器、聚碳酸酯电容器等六种薄膜电容器。聚苯乙烯薄膜电容器具有如下特点:

a) 耐压范围宽,为30V~15KV。普通聚苯乙烯电容器的工作电压为100V,高电压聚苯乙烯电容器的工作电压可达10KV~15KV;

b) 绝缘电阻高,一般大于或等于100000000000欧姆,所以漏电流小,它在充电后静置1000小时,仍能保持电荷量的95%,而低质电容器在充电后静置200小时,其电荷就全部放完;

c) 损耗角的正切值大,在高频电路中不宜使用金属化聚苯乙烯电容器;

d) 电容器的容量范围宽,可生产100PF~100uF的电容器;

e) 电容器的精度高,可生产出0.3%~0.1%的高精度电容器;

f) 温度系数小,性能稳定,抗酸碱,耐潮湿等,使用时注意标注的耐压值和电容量。

3. 电解电容器。

电解电容器在生产工艺上采用了许多新技术。扩大电极箔蚀刻倍率,提高电解体薄膜的化学稳定性和热稳定性,开发耐热性能好的高导电率电解液,采用高气密性的耐热封口衬料等。目前影响铝电解电容器的使用温度、高频阻抗和使用寿命等基本性能的因素是电解液。电容器的封口衬垫具有控制电解液干燥的重要作用,所以衬垫材料对铝电解电容器的寿命影响很大。选择铝电解电容器时要考虑以下参数:额定容量、标称温度(一般为105℃)、耐压和漏电流。凡是能经受住各种试验检验的铝电解电容器在实际应用中很少会损坏。

在开关电源适配器中电解电容器常用于交流输入市电整流滤波及高频电压输出整流滤波电路,常工作在高温条件下,是影响开关电源适配器工作可靠性与安全性的重要元器件。电解电容器一旦失效,往往会导致开关晶体管击穿,使整个电源损坏。开关电源适配器中电解电容器的损坏主要有以下的原因:高频交流电流成分大、介质损耗增大、耐热性变差和电解液蒸发导致电容值变化等。对开关电源中电解电容器的选用主要有小型化、工作寿命长、耐电压、高频阻抗、低漏电和耐高温的要求。


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