反激變換器輸出電容

輸出電容

在反激變換器中輸出電容也是高應(yīng)力的。通常輸出電容的選擇有三個主要參數(shù)：絕對電容值、電容ESR和ESL以及電容紋波電流額定值。

絕對電容值

當(dāng)ESR和ESL較低時，在開關(guān)頻率下電容值可以控制峰峰紋波電壓。由于紋波電壓通常比平均輸出電壓小，可假設(shè)在關(guān)斷期間輸出電容兩端的電壓有線性衰減。在這期間電容器必須遞送所有的輸出電流，電容兩端的電壓大約衰減1V／μs／A（對1pF的電容）因此，如果已知較大關(guān)斷時間、負(fù)載電流和要求的紋波電壓峰峰值，那么較小輸出電容可通過下式計(jì)算：

在此，C=輸出電容，單位是μF；

          t_off=關(guān)斷時間，單位是μs；

          I_dc=負(fù)載電流，單位是A；

          V_p-p=紋波電壓峰峰值。

該例中，對于一個5V、10A輸出電源適配器和100mV的紋波

注意：若要用單級輸出濾波器保持峰峰紋波電壓在100mV以下將會很不經(jīng)濟(jì)。要得到較低的輸出紋波應(yīng)使用附加的LC級。

電容器ESR和ESL

圖表示了輸出電容ESR和ESL。（等效串聯(lián)電阻和電感）對輸出紋波的影響實(shí)際上，紋波電壓會比單獨(dú)選擇輸出電容所期望的大得多，當(dāng)選擇電容器規(guī)格時，應(yīng)允許承受這樣的影響。如果使用單級輸出濾波器（無附加的串聯(lián)扼流圈），則輸出電容器的ESR和ESL將對高頻紋波電壓有較大的影響，故應(yīng)使用較低ESR的電容器。

不要忽略附加輸出LC濾波器在反激系統(tǒng)中的有利影響。該濾波器可減少輸出噪聲，并允許使用有足夠紋波額定值的低成本電解電容作為主要的儲能元件。

電容器紋波電流額定值

在反激變換器中，輸出電容器的典型rms紋波電流是DC輸出電流的1.2~1.4倍。輸出電容器必須能傳導(dǎo)輸出紋波電流而沒有過分的溫升。

為更加精確地評價(jià)紋波電流，推薦使用下面的測量程序。使用合適額定值的電流探針，測量在滿載和較大電源適配器輸入時流過輸出電容的rms電流（同時應(yīng)該使用真正的rms電流表）。選擇滿足紋波需要、適合頻率和溫度等多種因素的電容器。

USB充電器的工作原理及解決方案