整流器輸入電容的計算

對整流器輸入電容的大小考慮通常都很模糊，因此通常做法是選取大尺寸的電容器。如果紋波電壓足夠低，那么一切都好(見圖a)。但如果紋波電壓比較高，就需要增大輸入電容器的尺寸。有的人試圖計算出紋波百分數(shù)，但我認為這種方法沒多大用處，因為設(shè)計工程師通常傾向于使波形可視化，就像用示波器看到的一樣，即上限電壓為最小電容電壓的鋸齒波。


圖1 整流器電流波形圖

當(dāng)我還在上學(xué)時，我得到一個簡單的計算輸入電容大小的關(guān)系式，該關(guān)系式在我的職業(yè)生涯中使用過無數(shù)次，現(xiàn)在我寫出來與大家共享。

C=(0.7×I)/(ΔE×f) （1）

其中，C等于以法拉為單位的電容值，I等于以安培為單位的負載電流，ΔE等于峰-峰紋波電壓，f等于紋波頻率(一般全波為120Hz，半波為60Hz），0.7為整流器電流占空因數(shù)的補償系數(shù)，這里假設(shè)占空因數(shù)為0.3(見圖b)。

這個等式是從下面幾個基本關(guān)系式得來的：

Q=CV(電荷=電容×電壓）
I=Q/A (電壓=電荷/時間）
f=1/V (頻率=1/周期）

假設(shè)在每個周期中，電容提供70%的負載電流，而整流器提供30%的負載電流。將某一典型案例的數(shù)據(jù)：I = 1A、ΔE=1V、f=120Hz代入等式
(1)，即可計算出電容值C=5833uF。