• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

开关电源输出电容如何确定

我要设计一个输出24V、1A的开关电源,但不知道输出电解电容如何来设定,两个电解电容和一个电感构成一个"PAI"形滤波器。希望朋友们能提供一些相关的资料,谢谢!

 

全部回复(36)
正序查看
倒序查看
2014-01-03 11:56
**此帖已被管理员删除**
0
回复
2014-01-04 09:51
@jerome0117
**此帖已被管理员删除**

谢谢你!

请问能否再提供一下有关开关电源中的输入与输出的电解电容选择方面的资料?谢谢!

0
回复
2014-01-04 11:48

满足电解电容降额,满足性能指标。

比如电流不能超过电解电容额定电流的降额要求;电解电容的寿命;输出电压纹波噪声满足要求等等。

0
回复
2014-01-04 12:44
@新月GG
满足电解电容降额,满足性能指标。比如电流不能超过电解电容额定电流的降额要求;电解电容的寿命;输出电压纹波噪声满足要求等等。

输入Buck Cap的额定电压首先要大于你的输入电压的最大值,比如输入电压在AC90~264V之间时,那输入的电大电压就是373V,如电源在没有特殊derating要求下我们通常会选择额定电压为400V的电解电容。那它的容值是由输出功率及输入电压决定的,若你不想通计算值来选容值的话,也有个经验值可供你参考。

1.全压输入(AC90~264V)时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的2~3倍。

2.高压输入时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的1~2倍。

另还有就是我们在计算电容寿命时电容的实测RC要小于额定RC乘部分补尝系数,当然还有电容本身寿命因素要考量的。

 

输出Cap额定电压的选择除了电源本身derating的特殊要求外,我们还要考虑到power在OVP时的一个实际电压值,通常输出电容的额定电压一定要大于OVP时的电压值。该电容的容值也要考量到实测RC与额定RC的关系,若输出Ripple 有要求我们会在输出电容之间加一个差模感,这们输出Ripple可以很好管控。若EMI不是很好我们还可以在输出电容后面加一个共模感。

当然以上所谈到的都离不开电容本体的温升,若本身温度很高你就要重新评估电容周边的热源了,温度高了电容的寿命就受到严重的威胁。

 

0
回复
2014-01-09 22:57
@向着太阳
输入BuckCap的额定电压首先要大于你的输入电压的最大值,比如输入电压在AC90~264V之间时,那输入的电大电压就是373V,如电源在没有特殊derating要求下我们通常会选择额定电压为400V的电解电容。那它的容值是由输出功率及输入电压决定的,若你不想通计算值来选容值的话,也有个经验值可供你参考。1.全压输入(AC90~264V)时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的2~3倍。2.高压输入时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的1~2倍。另还有就是我们在计算电容寿命时电容的实测RC要小于额定RC乘部分补尝系数,当然还有电容本身寿命因素要考量的。 输出Cap额定电压的选择除了电源本身derating的特殊要求外,我们还要考虑到power在OVP时的一个实际电压值,通常输出电容的额定电压一定要大于OVP时的电压值。该电容的容值也要考量到实测RC与额定RC的关系,若输出Ripple有要求我们会在输出电容之间加一个差模感,这们输出Ripple可以很好管控。若EMI不是很好我们还可以在输出电容后面加一个共模感。当然以上所谈到的都离不开电容本体的温升,若本身温度很高你就要重新评估电容周边的热源了,温度高了电容的寿命就受到严重的威胁。 

谢谢你的详细回答!!

     请问实测RC指的是什么呀?是不是指的是充放电时间常数?又是怎么来测试RC的呢?

0
回复
2014-01-10 13:24
@wcg13537439710
谢谢你的详细回答!!   请问实测RC指的是什么呀?是不是指的是充放电时间常数?又是怎么来测试RC的呢?
實測RC就是用電流探棒測得流過電解電容的實際電流,這是我們在評估每顆電解電容的壽命時必須測量的。因每個電解電容廠家都有各自的電解電空的評估壽命的公式,所以我們會按其表格填入實測數值。
0
回复
2014-01-10 13:37
@wcg13537439710
谢谢你的详细回答!!   请问实测RC指的是什么呀?是不是指的是充放电时间常数?又是怎么来测试RC的呢?
目前電源市場中會出現很多電解電容炸機或起鼓現象,為了避免這些不良現象的發生,我們設計電源的都會進行環溫及最高操作溫度的壽命評估,建議您也這樣評估一下,至少我們可以通過測試的數值了解到電容的預估壽命,以防產品到市場上發生不良。
0
回复
2014-01-12 10:39
@向着太阳
目前電源市場中會出現很多電解電容炸機或起鼓現象,為了避免這些不良現象的發生,我們設計電源的都會進行環溫及最高操作溫度的壽命評估,建議您也這樣評估一下,至少我們可以通過測試的數值了解到電容的預估壽命,以防產品到市場上發生不良。

你好!

再麻烦你,请教你一个问题: 

我要设计的开关电源规格为:输入电压为90~264VAC50HZ、工作效率为87%、输出功率为24W、输出电压为24V、输出电流为1A,开关电源IC工作频率为65KHZ、工作模式为CCM(电流连续模式),输入电容为二个22UF/400V的电解并联组成。输出电容为一个470UF/50V的电解与一个220UF/50V的电解并联组成。

   我打样了一款变压器,经过测试后发现,效率比较低。90VAC输入时,效率为83%;220V输入时,效率为85%;264VAC输入时,效率为84%。

请问,这个效率比较低,是不是反射电压取得较低(反射电压为73.5V)造成的或者是还有别的什么原因?

   请指点一下,谢谢你!!

   我计算的过程及变压器打样资料请见附件,计算开关电源的过程2.doc變壓器打样资料.pdf

0
回复
2014-01-14 09:51
@wcg13537439710
你好!再麻烦你,请教你一个问题: 我要设计的开关电源规格为:输入电压为90~264VAC、50HZ、工作效率为87%、输出功率为24W、输出电压为24V、输出电流为1A,开关电源IC工作频率为65KHZ、工作模式为CCM(电流连续模式),输入电容为二个22UF/400V的电解并联组成。输出电容为一个470UF/50V的电解与一个220UF/50V的电解并联组成。  我打样了一款变压器,经过测试后发现,效率比较低。90VAC输入时,效率为83%;220V输入时,效率为85%;264VAC输入时,效率为84%。请问,这个效率比较低,是不是反射电压取得较低(反射电压为73.5V)造成的或者是还有别的什么原因?  请指点一下,谢谢你!!  我计算的过程及变压器打样资料请见附件,计算开关电源的过程2.doc變壓器打样资料.pdf

你要做87%的效率要求真有點高,難道你在設計能效VI的電源?

效率的好像除了最主要的開關管外還有就是ST

我剛剛編了一個計算氣隙的excel檔的公式給你,你可將相關參數代入即可得到你的gap值,注意公式中的單位。Gap calculation.xls

ST的計算我看完后告訴你

 

0
回复
2014-01-14 11:56
@向着太阳
你要做87%的效率要求真有點高,難道你在設計能效VI的電源?效率的好像除了最主要的開關管外還有就是ST我剛剛編了一個計算氣隙的excel檔的公式給你,你可將相關參數代入即可得到你的gap值,注意公式中的單位。Gapcalculation.xlsST的計算我看完后告訴你 

你的ST的計算公式大概看了一下,有紅色字體標注部分,請看一下吧。

1389494154-40523.doc

 

不過我本人不是很贊成你ST繞線方法,你的這個ST在實測時初次極雖然耦合好了,但輔助呢?我想你Vcc的電壓在空載和滿載時的壓差肯定很大,有可能帶不了載,也有可能空載晃動。而且你還加了兩層屏蔽層,這樣雖然EMI會好些但ST的人工制費也會高些。為了提供效率建議還是使用初極三明治繞法吧,將次極包裹在初極內,

如:

第一層初極繞兩層,

第二層次極

第三層初極繞一層

第四層輔助

 

0
回复
hk2007
LV.8
12
2014-01-14 15:40
@wcg13537439710
谢谢你的详细回答!!   请问实测RC指的是什么呀?是不是指的是充放电时间常数?又是怎么来测试RC的呢?
ripple current  纹波电流
0
回复
hk2007
LV.8
13
2014-01-14 15:45
@向着太阳
你的ST的計算公式大概看了一下,有紅色字體標注部分,請看一下吧。1389494154-40523.doc 不過我本人不是很贊成你ST繞線方法,你的這個ST在實測時初次極雖然耦合好了,但輔助呢?我想你Vcc的電壓在空載和滿載時的壓差肯定很大,有可能帶不了載,也有可能空載晃動。而且你還加了兩層屏蔽層,這樣雖然EMI會好些但ST的人工制費也會高些。為了提供效率建議還是使用初極三明治繞法吧,將次極包裹在初極內,如:第一層初極繞兩層,第二層次極第三層初極繞一層第四層輔助 
0
回复
2014-01-14 22:17
@向着太阳
你的ST的計算公式大概看了一下,有紅色字體標注部分,請看一下吧。1389494154-40523.doc 不過我本人不是很贊成你ST繞線方法,你的這個ST在實測時初次極雖然耦合好了,但輔助呢?我想你Vcc的電壓在空載和滿載時的壓差肯定很大,有可能帶不了載,也有可能空載晃動。而且你還加了兩層屏蔽層,這樣雖然EMI會好些但ST的人工制費也會高些。為了提供效率建議還是使用初極三明治繞法吧,將次極包裹在初極內,如:第一層初極繞兩層,第二層次極第三層初極繞一層第四層輔助 

真的非常非常感谢你!!

  我已初步测试了一下,带满载时和空载时,输出电压电流还是稳定的,效率比较低一点,要达到87%。

   效率与开关管和变压器设计有关。我这里用到的开关管是5N60,开关管的功耗主要包括开关损耗与导通损耗,导通损耗主要与导通电阻有关,而开关损耗与什么有关呢,在开关管的规格书哪一项电气参数体现了这一特性?

   还有一个导致效率低的原因就是变压器的初级漏感过大引起的,由于初级漏感储存的能量是不能传递到次级,而是消耗在RCD吸收回路中,但是我用数字电桥用0.25V1KHZ的信号测试到的初级漏感是20UH,这个漏感值还是在允许的范围内的,那是不是RCD回路设计不合理造成的吗?

0
回复
山东大汉
LV.10
15
2014-01-14 22:27
@向着太阳
输入BuckCap的额定电压首先要大于你的输入电压的最大值,比如输入电压在AC90~264V之间时,那输入的电大电压就是373V,如电源在没有特殊derating要求下我们通常会选择额定电压为400V的电解电容。那它的容值是由输出功率及输入电压决定的,若你不想通计算值来选容值的话,也有个经验值可供你参考。1.全压输入(AC90~264V)时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的2~3倍。2.高压输入时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的1~2倍。另还有就是我们在计算电容寿命时电容的实测RC要小于额定RC乘部分补尝系数,当然还有电容本身寿命因素要考量的。 输出Cap额定电压的选择除了电源本身derating的特殊要求外,我们还要考虑到power在OVP时的一个实际电压值,通常输出电容的额定电压一定要大于OVP时的电压值。该电容的容值也要考量到实测RC与额定RC的关系,若输出Ripple有要求我们会在输出电容之间加一个差模感,这们输出Ripple可以很好管控。若EMI不是很好我们还可以在输出电容后面加一个共模感。当然以上所谈到的都离不开电容本体的温升,若本身温度很高你就要重新评估电容周边的热源了,温度高了电容的寿命就受到严重的威胁。 

以前我看过一个资料, 说是定压的话,1比1就可以了

0
回复
山东大汉
LV.10
16
2014-01-14 22:27
@wcg13537439710
真的非常非常感谢你!! 我已初步测试了一下,带满载时和空载时,输出电压电流还是稳定的,效率比较低一点,要达到87%。  效率与开关管和变压器设计有关。我这里用到的开关管是5N60,开关管的功耗主要包括开关损耗与导通损耗,导通损耗主要与导通电阻有关,而开关损耗与什么有关呢,在开关管的规格书哪一项电气参数体现了这一特性?  还有一个导致效率低的原因就是变压器的初级漏感过大引起的,由于初级漏感储存的能量是不能传递到次级,而是消耗在RCD吸收回路中,但是我用数字电桥用0.25V1KHZ的信号测试到的初级漏感是20UH,这个漏感值还是在允许的范围内的,那是不是RCD回路设计不合理造成的吗?
RCD的作用没那么大,你如果要求的那么精确,比较难
0
回复
2014-01-17 11:59
@向着太阳
你的ST的計算公式大概看了一下,有紅色字體標注部分,請看一下吧。1389494154-40523.doc 不過我本人不是很贊成你ST繞線方法,你的這個ST在實測時初次極雖然耦合好了,但輔助呢?我想你Vcc的電壓在空載和滿載時的壓差肯定很大,有可能帶不了載,也有可能空載晃動。而且你還加了兩層屏蔽層,這樣雖然EMI會好些但ST的人工制費也會高些。為了提供效率建議還是使用初極三明治繞法吧,將次極包裹在初極內,如:第一層初極繞兩層,第二層次極第三層初極繞一層第四層輔助 

你好!

    我是一个刚刚进入开关电源开发这一行业的新手,对开关电源方面的安规及EMC知识不了解,请提供一些相关方面的资料给我,谢谢你!!   可直接发至我的邮箱:WCG13537439710@163.COM

0
回复
shenx123
LV.10
18
2014-01-17 14:45
@山东大汉
RCD的作用没那么大,你如果要求的那么精确,比较难
1A的话,用的很小的, 1600够了
0
回复
2014-01-18 15:09
@shenx123
1A的话,用的很小的,1600够了
1600指的是什么意思?
0
回复
2014-03-12 22:04
@向着太阳
實測RC就是用電流探棒測得流過電解電容的實際電流,這是我們在評估每顆電解電容的壽命時必須測量的。因每個電解電容廠家都有各自的電解電空的評估壽命的公式,所以我們會按其表格填入實測數值。
你好!有一个问题要问一下:你上面说用电流探棒来没电解电容的RC电流,请问如何通过计算来算出这个电流呢?
0
回复
2014-03-12 22:38
@向着太阳
输入BuckCap的额定电压首先要大于你的输入电压的最大值,比如输入电压在AC90~264V之间时,那输入的电大电压就是373V,如电源在没有特殊derating要求下我们通常会选择额定电压为400V的电解电容。那它的容值是由输出功率及输入电压决定的,若你不想通计算值来选容值的话,也有个经验值可供你参考。1.全压输入(AC90~264V)时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的2~3倍。2.高压输入时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的1~2倍。另还有就是我们在计算电容寿命时电容的实测RC要小于额定RC乘部分补尝系数,当然还有电容本身寿命因素要考量的。 输出Cap额定电压的选择除了电源本身derating的特殊要求外,我们还要考虑到power在OVP时的一个实际电压值,通常输出电容的额定电压一定要大于OVP时的电压值。该电容的容值也要考量到实测RC与额定RC的关系,若输出Ripple有要求我们会在输出电容之间加一个差模感,这们输出Ripple可以很好管控。若EMI不是很好我们还可以在输出电容后面加一个共模感。当然以上所谈到的都离不开电容本体的温升,若本身温度很高你就要重新评估电容周边的热源了,温度高了电容的寿命就受到严重的威胁。 
0
回复
2014-03-17 15:38
@风定人非在
[图片]
原则上是越大越好  1A对应1000UF
0
回复
2014-03-17 18:47
@wcg13537439710
你好!再麻烦你,请教你一个问题: 我要设计的开关电源规格为:输入电压为90~264VAC、50HZ、工作效率为87%、输出功率为24W、输出电压为24V、输出电流为1A,开关电源IC工作频率为65KHZ、工作模式为CCM(电流连续模式),输入电容为二个22UF/400V的电解并联组成。输出电容为一个470UF/50V的电解与一个220UF/50V的电解并联组成。  我打样了一款变压器,经过测试后发现,效率比较低。90VAC输入时,效率为83%;220V输入时,效率为85%;264VAC输入时,效率为84%。请问,这个效率比较低,是不是反射电压取得较低(反射电压为73.5V)造成的或者是还有别的什么原因?  请指点一下,谢谢你!!  我计算的过程及变压器打样资料请见附件,计算开关电源的过程2.doc變壓器打样资料.pdf
马克一下,记号学习。
0
回复
hao2985
LV.9
24
2014-03-17 18:51
如果是定压的话,1比1就可以了
0
回复
2014-03-17 18:54
@向着太阳
输入BuckCap的额定电压首先要大于你的输入电压的最大值,比如输入电压在AC90~264V之间时,那输入的电大电压就是373V,如电源在没有特殊derating要求下我们通常会选择额定电压为400V的电解电容。那它的容值是由输出功率及输入电压决定的,若你不想通计算值来选容值的话,也有个经验值可供你参考。1.全压输入(AC90~264V)时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的2~3倍。2.高压输入时,每输出1W,则输放容值会是输出功率的1~2倍。另还有就是我们在计算电容寿命时电容的实测RC要小于额定RC乘部分补尝系数,当然还有电容本身寿命因素要考量的。 输出Cap额定电压的选择除了电源本身derating的特殊要求外,我们还要考虑到power在OVP时的一个实际电压值,通常输出电容的额定电压一定要大于OVP时的电压值。该电容的容值也要考量到实测RC与额定RC的关系,若输出Ripple有要求我们会在输出电容之间加一个差模感,这们输出Ripple可以很好管控。若EMI不是很好我们还可以在输出电容后面加一个共模感。当然以上所谈到的都离不开电容本体的温升,若本身温度很高你就要重新评估电容周边的热源了,温度高了电容的寿命就受到严重的威胁。 
0
回复
singer2002
LV.7
26
2014-03-22 14:06
@hao2985
如果是定压的话,1比1就可以了

现在发现电容真贵啊

0
回复
白月
LV.3
27
2014-03-22 14:14
1A680uF
0
回复
2014-04-03 23:05
@白月
1A680uF
请问你是怎么计算出来的,请讲解一下,谢谢!!
0
回复
2014-05-07 21:29
@向着太阳
你的ST的計算公式大概看了一下,有紅色字體標注部分,請看一下吧。1389494154-40523.doc 不過我本人不是很贊成你ST繞線方法,你的這個ST在實測時初次極雖然耦合好了,但輔助呢?我想你Vcc的電壓在空載和滿載時的壓差肯定很大,有可能帶不了載,也有可能空載晃動。而且你還加了兩層屏蔽層,這樣雖然EMI會好些但ST的人工制費也會高些。為了提供效率建議還是使用初極三明治繞法吧,將次極包裹在初極內,如:第一層初極繞兩層,第二層次極第三層初極繞一層第四層輔助 
略叼
0
回复
2014-05-29 17:22
@向着太阳
目前電源市場中會出現很多電解電容炸機或起鼓現象,為了避免這些不良現象的發生,我們設計電源的都會進行環溫及最高操作溫度的壽命評估,建議您也這樣評估一下,至少我們可以通過測試的數值了解到電容的預估壽命,以防產品到市場上發生不良。
你这种测试方法是极限测试吗?我是韩国三莹电子的小刘,因为是新手,有很多地方不太懂,诚恳向您请教。
0
回复
2014-05-29 17:24
@hk2007
ripplecurrent 纹波电流

你们一般是用什么方法来检测判断电容的品质的好坏?-----菜鸟求学

0
回复