关于输入大电容选取,我想大部分人都是凭经验值来的,这方面应该来说也很少去调试。输入电容上的纹波大小是可以估算出来的,我的调试很简单,就是换不同大小的电容用示波器看一下就知道。后来想了想是否可以直接计算出来,就算了一下,详细步骤如下:
(1/2) * C*Up2 -(1/2) * C*Ut2=P1*t (Up:电容上的波峰值电压,Ut:电容上的波谷值电压,Um=Up-Ut即纹波电压)
C:输入电容容值,P1:输入功率,t:电容放电时间,在频率不同下时间也会改变,60/50Hz取值大概在0.7-0.8个周期内。
(1/2) *C*( Up2 -Ut2)=P0*t/η
P0:输出功率 η:效率
C=(2*P0*t)/[η*(Up2 -Ut2)]=(2*P0*t)/{η*[Up2 -(Up-Um)2]}
=(2*P0*t)/[η*(2*1.414*U1*Um -Um2)] (U1为输入电压有效值)
这就是相关的公式表达
①输入电压220V/50Hz
给公式取值,效率η=0.85,t=8ms,U1=198V(220取10%的误差)
C=18.8*10-3*P0/(560*Um -Um2)
当纹波电压 Um=20V时,C=1.7*P0 (uF/W)
Um=25V时,C=1.4*P0 (uF/W)
Um=30V时,C=1.2*P0 (uF/W)
Um=35V时,C=1.0*P0 (uF/W)
②输入电压100V/60Hz
给公式取值,效率η=0.85,t=6ms,U1=90V(100取10%的误差)
C=14.1*10-3*P0/(254*Um -Um2)
当纹波电压 Um=20V时,C=3.0*P0 (uF/W)
Um=30V时,C=2.1*P0 (uF/W)
Um=40V时,C=1.6*P0 (uF/W)
Um=50V时,C=1.4*P0 (uF/W)
我们取值比较多的是220V取1uF/W,100V取2uF/W
输入电容越大,纹波就越小,电容的取值不能太小,否则纹波太大在低压满载时无法启动,当然输入电容的选取是要综合考虑。
我用一块12V2.5A的电源板实测了一下,输入电容40uF,输入电压是在200V/50Hz时,纹波电压27V,电容电压有效值273V;90V/60Hz时,纹波电压47.6V,电容电压有效值107V。实测值与效率、输出功率、电容值有直接关系,与理论计算值基本相符。 由于身边没相机,手机数据线也没带,所以波形就暂时不上传了,有兴趣的可以测试一下。
在测波形的时候发现一个小问题,就是电容放电时间t的问题。
在200V/50Hz时,峰值电压280V,用示波器测试一个周期内从253V到峰值280V所用时间约为1.4ms,即市电对电容充电时间。
当时是直接按理论值计算的,U=Up*sin(ωt+φ)=200*1.414*sin(ωt+φ),计算得出的是市电为电容充电时间大约为1.4S,即电容放电时间约为10-1.4=8.6mS左右,这与实测的值2S相差不少呢。反复计算多次也没发现算错,还发动全公司的人来帮忙算,结果还是一样,难道是测试测错了,又测试了几次,也没有发现任何错误。
折腾好长时间后终于发现问题所在,原来计算和实测都没有错,当空载的时候,波形正常,而在带上满载的时候,发现原来是波形发生了畸变,在快接近峰值处波形产生轻微的变形,导致市电对电容充电时间延长了,这是怎么回事???然后带上负载,测试输入口市电电压波形和电容上一样产生了畸变,难道这就是传说中的传导对电网的干扰?额的神,大家有什么看法呀?