電源適配器電解電容器濾波效果的分析（1）

對于要求高溫環(huán)境的DC-DC電源適配器模塊(一般需要通過120℃的高溫測試),因此鋁電解電容器將不能適應(yīng)這種要求,在沒有更多選擇的時候,只能選擇銀電解電容器?盡管普通銀電解電容器的阻抗頻率特性比一般鋁電解電容器要好,但是并不見得比低ER的鋁電解電容器好多少,只不過是沒有工作壽命的擔(dān)憂和可以工作在更高的溫度而已,如果采用極低ESR的銀電解電容器,濾波性能將會大大改善,所以應(yīng)用電解電容器時并不是到市場隨便“抓”一個就行?如果嫌極低ESR但電解電容器的ER還高,可以選擇鋁聚合物電解電容器或銀聚合物電解電容器或大電容量的陶瓷電容器,現(xiàn)在隨著鋁聚合物電解電容器和銀聚合物電解電容器和高容量的陶瓷電容器的問世,DC·DC模塊的輸出濾波電容器可以有更多的選擇,,特別是DCDC模塊的工作額率的進(jìn)一步提高而要求性能更好的輸出濾波電容器,鋁聚合物電解電容器和但聚合物電解電容器可以提供更好的濾波效果(ESR可以達(dá)到5m?以下甚至1m?)?

  對于對環(huán)境溫度要求不高的普通電源適配器,使用鋁聚合物電解電容器實(shí)際上也將是不錯的選擇,可以大大降低輸出紋波電壓?圖8.7所示為不同介質(zhì)作為輸人濾波電容器的性能比較的測試電路。

  在不同的環(huán)境溫度下的測試結(jié)果分別為圖所示?

從測試結(jié)果看,在開關(guān)頻率為200kHz時,在常溫環(huán)境下,一只100μF的鋁聚合物電解電容器的濾波效果稍好于三只680μF的低ESR鋁電解電容器;稍好于兩只220μF低ESR鋁電解電容器?而在-20℃的環(huán)境下同樣的100μF鋁聚合物電解電容器的濾波效果明顯好于3只680μF低ESR鋁電解電容器,即使選用7只680μF低ESR鋁電解電容器,其效果才能接近100uF鋁聚合物電解電容器,但是還是差一些(差3.6mV,接近18%);稍好于兩只220μF低ESR電解電容器?這表明鋁電解電容器的低溫性能很差,而鉭電解電容器的低溫性能比鋁電解電容器好得多?在70℃環(huán)境溫度下兩只680uF就好于一只100μF鋁聚合物電解電容器;兩只220μF鉭電解電容器與鋁聚合物電解電容器基本相同?實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鋁電解電容器的性能隨溫度變化非常大,高溫時的性能非常好,常溫特性一般,低溫特性極差。

  相同容量的陶瓷貼片電容器性能與鋁聚合物電解電容器基本差不多?選用性能優(yōu)良的電容器可以明顯的減小電源適配器的輸出電壓紋波,并且可以明顯提高效率,效率提高的原因是由于輸出濾波電容器的數(shù)量減少,使電路板上引線變短,這方面的損耗變小,同時由于寄生參數(shù)的減小也提高了效率?所以不要認(rèn)為可以用多個性能差的電容器并聯(lián)(可能價格低于性能好的電解電容器)替代性能好的電解電容器在電路上是等價的?

15W電源適配器電路圖

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