鋁電解電容器電容量的選擇

鋁電解電容器電容量的選擇

鋁電解電容器電容量的選擇可以考慮一般電子線路、一般整流濾波電路和高紋波電流。

1、一般電子線路

對于一般電子線路，旁路和退耦電容器的電容選擇應該是在工作的最低頻率下，旁路電容器的容抗應該遠低于并聯電路。

2、、一般工頻整流濾波電路

在一般工頻整流濾波電路中，主要考慮整流濾波后的紋波電壓。一般要求獲得1V紋波電壓峰值，可根據每安[培]需要6000μF的電容進行選擇，這在5V輸出的低壓整流濾波電路中尤為重要，既能保證整流濾波輸出的質量，又能降低整流輸入電壓，提高整個電源的效率。

對一般低壓(12~25V)整流濾波輸出，建議選擇每安[培]3300~6800μF。這樣可以獲得1~2V峰值的紋波電壓，在穩壓電路上只增加0.5~1V的附加電壓。根據穩壓電路的電源電壓抑制比為60dB，輸出端會產生1mV左右的紋波電壓。鋁電解電容器的額定紋波電流肯定能滿足要求；如按每安培470~1000μF選擇，則產生3~7V峰的紋波電壓，在穩壓電路上增加1.5~3.75V的附加電壓，在輸出端產生2~4mV以上的紋波電壓。考慮到整流電路每輸出1A電流，濾波電容器將流過2~3A紋波電流。在這種情況下，鋁電解電容器的額定紋波電流可能達不到要求。

對交流220V直接整流，根據紋波電壓要求，可選擇1μF/W，但在考慮濾波電容器在保證使用壽命的前提下是否能承受此類紋波電流時，需選擇3μF/W。

3、高紋波電流

高紋電流的應用主要是指變頻器的整流濾波、DC支撐等。在這種應用中，由于紋波電流過大，已經成為主要矛盾。鋁電解電容器電容的選擇主要是基于紋波電流，而不是紋波電壓。

比如三相380V輸入，濾波電容器需要吸收工頻整流的3.5A/kW紋波電流，同時也需要吸收逆變器的開關紋波電流。結果，流過濾波電容器的紋波電流達到4~5A/kW。這是單個鋁電解電容器無法承受的，需要多個并聯解決。

考慮到鋁電解電容器的體積和成本，在選擇鋁電解電容器的電容時，紋波電流可以根據25℃或40℃紋波電流的2倍來選擇需要多少鋁電解電容器。即按2~2.5A/kW，此值與千瓦數相乘，即鋁電解電容器的總紋波電流，再除以單體鋁電解電容器的紋波電流值，即鋁電解電容器的并聯數。

舉例來說，一個10kW的變頻器，由三相380V供電，濾波電容器需要40~50A的紋波電流，一般400V或450V/3300μF的鋁電解電容器常溫紋波電流約為22~25A，乘以2得44~50A，此時可與400V/3300μF的鋁電解電容器并聯。為降低成本，還可選用400V/2200μF規格的鋁電解電容器，其額定紋波電流為20A，如電流倍率為2.5倍，也可滿足要求。

如果鋁電解電容器的工作紋波電流選擇過大，鋁電解電容器的壽命可能會明顯縮短。如果變頻器的工作狀態不是連續滿負荷工作，而是在大多數情況下處于輕載或空載，流經鋁電解電容器的平均紋波電流會大大降低，鋁電解電容器的使用壽命會更長。