基于高壓陶瓷電容設(shè)計(jì)的開關(guān)電源優(yōu)勢(shì)分析

　　1)高效、環(huán)保

　　LN系列采用填谷電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用高壓陶瓷電容完美替代鋁電解電容，增加了整流管的導(dǎo)通角，使輸入電流波形從尖峰脈沖變得更接近正弦波，從而大幅度提高電源的功率因素(如表1所示)，提高電源的轉(zhuǎn)換效率，更加利于環(huán)保節(jié)能，顯著降低總諧波失真。如圖1所示：

　　以下所有表中舊方案為采用電解電容的產(chǎn)品，新方案為采用填谷電路無電解電容的新產(chǎn)品

　　2)產(chǎn)品壽命的提升

　　電源本身是一個(gè)功率器件，在正常工作時(shí)功率損耗通過熱的形式散發(fā)到外部，其內(nèi)部的變壓器、開關(guān)器件、整流二極管等都是發(fā)熱器件。除內(nèi)部因素外，大部分電源需應(yīng)用在較高的環(huán)境溫度中，這些都會(huì)導(dǎo)致電解液的揮發(fā)，降低電解電容的使用壽命。

　　陶瓷電容采用特性最穩(wěn)定的陶瓷材料作為介質(zhì)，特別是一類陶瓷電容(NOP) 能實(shí)現(xiàn)-55℃~+125℃的工作環(huán)境溫度，容量變化不超過±30ppm/℃。電容溫度變化時(shí)，容值很穩(wěn)定，即具有溫度補(bǔ)償功能，適用于要求容值在溫度變化范圍內(nèi)穩(wěn)定和高Q值的線路以及各種諧振線路中;二/三類陶瓷(X7R)實(shí)現(xiàn)-55℃~+125℃的工作溫度范圍內(nèi)，容量最大的變化為 ±15%。

　　從高壓陶瓷電容的介質(zhì)與鋁電解電容的電解液介質(zhì)本身的特性可以看出，陶瓷電容能夠承受更嚴(yán)格的環(huán)境要求，對(duì)電源產(chǎn)品的壽命、可靠性的設(shè)計(jì)都有著重要的意義，能夠很大程度地提高電源產(chǎn)品的使用壽命以及可靠性。

　　金升陽無電解電容AC-DC電源模塊LN系列通過采用填谷電路，利用高壓陶瓷電容成功替代鋁電解電容，能夠有效避免電解電容因內(nèi)部電解液導(dǎo)致的高低溫性能差問題;避免因電解液的揮發(fā)導(dǎo)致電容容值下降、電源產(chǎn)品壽命降低問題;甚至可以避免因電解液的劇烈噴發(fā)或者漏液引起的安全問題。

　　3)穩(wěn)定的高低溫特性

　　目前，大多數(shù)常規(guī)電解電容的額定工作溫度為105℃，但因電解電容在高溫條件下電解液易揮發(fā)，電源本身發(fā)熱較大等原因，常規(guī)采用電解電容的AC-DC電源只能工作在70℃的環(huán)境條件下。要提高電源的工作環(huán)境溫度，必須采用價(jià)格更昂貴、體積更大的電解電容，或者以降額的方式實(shí)現(xiàn)高低溫條件下的應(yīng)用，下面以金升陽常規(guī)AC-DC電源產(chǎn)品在高低溫環(huán)境下的降額要求如圖3：

　　金升陽LN系列能在成本、體積變化不大的情況下實(shí)現(xiàn)高溫工作，能滿足-40℃到70℃條件下無任何降額要求，可應(yīng)用在環(huán)境溫度較高/較低，且對(duì)電源產(chǎn)品的可靠性、使用壽命較高的場(chǎng)合，如路燈控制、LED等行業(yè)。

　　4)高EMC特性

　　金升陽無電解電容LN系列產(chǎn)品，充分考慮到不同應(yīng)用場(chǎng)合、不同的設(shè)計(jì)要求，對(duì)產(chǎn)品的EMC性能進(jìn)行了全面的升級(jí)優(yōu)化。在模塊內(nèi)部通過PCB設(shè)計(jì)、采用多級(jí)EMC濾波等方式實(shí)現(xiàn)在無任何外圍防護(hù)器件的情況下EMI滿足CLSS B，防浪涌能力達(dá)4級(jí)。

　　三、總結(jié)

　　金升陽無電解電容AC-DC電源模塊LN系列的成功開發(fā)證明AC-DC電源設(shè)計(jì)中也可不使用電解電容。通過采用高壓陶瓷電容的填谷電路設(shè)計(jì)替代并優(yōu)化電解電容的基本功能，能夠完美解決電源模塊因電解電容本身固有缺陷而產(chǎn)生的高低溫性能差、可靠性差、使用壽命短等問題。