電容器及其寄生要素在連續(xù)同步降1壓調(diào)節(jié)器中形成不同的紋波電壓

　　圖3顯示了一個(gè)深度連續(xù)反激或者降1壓調(diào)節(jié)器的波形，其輸出電容器電流可以為正和負(fù)，而具體狀態(tài)會(huì)不斷快速變化。紅色線條清楚表明了這種情況，其電壓由這種電流乘以ESR得出，結(jié)果則為一種方波。電容器元件的電壓為方波的組成部分。它導(dǎo)致線性充電和放電，如藍(lán)色三角波形所示。僅當(dāng)電流在過渡期間變化時(shí)，電容器ESL的電壓才明顯。普通的電解電容器在環(huán)境溫度為90℃時(shí)已經(jīng)損壞，如：EPCOSB41303，B43303等型號(hào)的電解電容器。這種電壓會(huì)非常高，取決于輸出電流升時(shí)間。請(qǐng)注意，在這種情況下，綠色線條需除以10（假設(shè)25 nS電流過渡）。這些大電感尖峰就是在反激或降1壓電源中經(jīng)常出現(xiàn)雙級(jí)濾波器的眾多原因之一。

電容器的紋波電流額定值

紋波電流的額定值在定義上很復(fù)雜，而且不同廠家都有不同的考慮。但是其基本的定義原理大致相同，只不過根據(jù)廠家生產(chǎn)條件、技術(shù)水平和生產(chǎn)工藝的不同，在各廠家給出的數(shù)據(jù)手冊(cè)中對(duì)紋波電流額定值都有所保留，也就是說要達(dá)到其能夠承受的紋波電流大值還有一定的閾度。這不僅提高了電容器工作的可靠性，而且也是處于企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的考慮。首先，我將在使大家了解上述要點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何推導(dǎo)出計(jì)算公式進(jìn)行說明。下面詳細(xì)介紹紋波電流額定值定義上的共性，目的是為了通過對(duì)其額定值制定過程的了解，找出提高紋波電流承受能力的可能性，提高電容器的利用率。

脈沖動(dòng)力

一組大型，特別構(gòu)造的低電感高壓電容（電容器組）可用于為許多脈沖功率應(yīng)用中提供巨大的電流脈沖。這些包括電磁成形，marx發(fā)動(dòng)機(jī)，脈沖激光器（特別是TEA激光器），脈沖形成網(wǎng)絡(luò)1，雷達(dá)，融合研究和粒子加1速器。

大型電容器組（水庫）被用作核武1器和其他武1器中的爆1炸式橋梁雷1管或搗毀雷1管的能量來源。

電力調(diào)節(jié)

蓄電池電容器用于電源，它們可以平滑全波或半波整流器的輸出。 它們也可以在電荷泵電路中用作能量存儲(chǔ)元件，以產(chǎn)生比輸入電壓更高的電壓。為了起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，次級(jí)“起動(dòng)”繞組具有串聯(lián)的非極化起動(dòng)電容器，以在正弦電流中引入引線。電容器與大多數(shù)電子設(shè)備和較大系統(tǒng)（如工廠）的電源電路并聯(lián)連接，以分流并過濾來自主電源的電流波動(dòng)，為信號(hào)或控制電路提供“干凈”的電源。

用于開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出整流的電解電容器，要求其阻抗頻率特性在300kHz甚至500kHz時(shí)仍不呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。電解電容器ESR較低，能有效地濾除開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高頻紋波和尖峰電壓。表1是各種開關(guān)變換器電路拓?fù)涞闹绷麟娏?、整流濾波的紋波電流、開關(guān)變換電流和濾波電容上的總紋波電流。而普通電解電容器在100kHz后就開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，用于開關(guān)電源輸出整流濾波效果相對(duì)較差。

通過實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，普通CDII型中4700μF,16V電解電容器，用于開關(guān)電源輸出濾波的紋波與尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高頻電解電容器的低，同時(shí)普通電解電容器溫升相對(duì)較高。當(dāng)負(fù)載為突變情況時(shí)，用普通電解電容器的瞬態(tài)響應(yīng)遠(yuǎn)不如高頻電解電容器。圖1顯示一個(gè)電容器的基本寄生組成，其由等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL）組成，并且以曲線圖呈現(xiàn)出三種電容器（陶瓷電容器、鋁質(zhì)電解電容器和鋁聚合物電容器）的阻抗與頻率之間的關(guān)系。