电源适配器电解电容器滤波效果的分析（1）

对于要求高温环境的DC-DC电源适配器模块(一般需要通过120℃的高温测试),因此铝电解电容器将不能适应这种要求,在没有更多选择的时候,只能选择银电解电容器｡尽管普通银电解电容器的阻抗频率特性比一般铝电解电容器要好,但是并不见得比低ER的铝电解电容器好多少,只不过是没有工作寿命的担忧和可以工作在更高的温度而已,如果采用极低ESR的银电解电容器,滤波性能将会大大改善,所以应用电解电容器时并不是到市场随便“抓”一个就行｡如果嫌极低ESR但电解电容器的ER还高,可以选择铝聚合物电解电容器或银聚合物电解电容器或大电容量的陶瓷电容器,现在随着铝聚合物电解电容器和银聚合物电解电容器和高容量的陶瓷电容器的问世,DC·DC模块的输出滤波电容器可以有更多的选择,,特别是DCDC模块的工作额率的进一步提高而要求性能更好的输出滤波电容器,铝聚合物电解电容器和但聚合物电解电容器可以提供更好的滤波效果(ESR可以达到5mΩ以下甚至1mΩ)｡

  对于对环境温度要求不高的普通电源适配器,使用铝聚合物电解电容器实际上也将是不错的选择,可以大大降低输出纹波电压｡图8.7所示为不同介质作为输人滤波电容器的性能比较的测试电路。

  在不同的环境温度下的测试结果分别为图所示｡

从测试结果看,在开关频率为200kHz时,在常温环境下,一只100µF的铝聚合物电解电容器的滤波效果稍好于三只680µF的低ESR铝电解电容器;稍好于两只220µF低ESR铝电解电容器｡而在-20℃的环境下同样的100µF铝聚合物电解电容器的滤波效果明显好于3只680µF低ESR铝电解电容器,即使选用7只680µF低ESR铝电解电容器,其效果才能接近100uF铝聚合物电解电容器,但是还是差一些(差3.6mV,接近18%);稍好于两只220µF低ESR电解电容器｡这表明铝电解电容器的低温性能很差,而钽电解电容器的低温性能比铝电解电容器好得多｡在70℃环境温度下两只680uF就好于一只100µF铝聚合物电解电容器;两只220µF钽电解电容器与铝聚合物电解电容器基本相同｡实验结果表明,铝电解电容器的性能随温度变化非常大,高温时的性能非常好,常温特性一般,低温特性极差。

  相同容量的陶瓷贴片电容器性能与铝聚合物电解电容器基本差不多｡选用性能优良的电容器可以明显的减小电源适配器的输出电压纹波,并且可以明显提高效率,效率提高的原因是由于输出滤波电容器的数量减少,使电路板上引线变短,这方面的损耗变小,同时由于寄生参数的减小也提高了效率｡所以不要认为可以用多个性能差的电容器并联(可能价格低于性能好的电解电容器)替代性能好的电解电容器在电路上是等价的｡

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