铝电解电容器电容量的选择

铝电解电容器电容量的选择

铝电解电容器电容量的选择可以考虑一般电子线路、一般整流滤波电路和高纹波电流。

1、一般电子线路

对于一般电子线路，旁路和退耦电容器的电容选择应该是在工作的最低频率下，旁路电容器的容抗应该远低于并联电路。

2、、一般工频整流滤波电路

在一般工频整流滤波电路中，主要考虑整流滤波后的纹波电压。一般要求获得1V纹波电压峰值，可根据每安[培]需要6000μF的电容进行选择，这在5V输出的低压整流滤波电路中尤为重要，既能保证整流滤波输出的质量，又能降低整流输入电压，提高整个电源的效率。

对一般低压(12~25V)整流滤波输出，建议选择每安[培]3300~6800μF。这样可以获得1~2V峰值的纹波电压，在稳压电路上只增加0.5~1V的附加电压。根据稳压电路的电源电压抑制比为60dB，输出端会产生1mV左右的纹波电压。铝电解电容器的额定纹波电流肯定能满足要求；如按每安培470~1000μF选择，则产生3~7V峰的纹波电压，在稳压电路上增加1.5~3.75V的附加电压，在输出端产生2~4mV以上的纹波电压。考虑到整流电路每输出1A电流，滤波电容器将流过2~3A纹波电流。在这种情况下，铝电解电容器的额定纹波电流可能达不到要求。

对交流220V直接整流，根据纹波电压要求，可选择1μF/W，但在考虑滤波电容器在保证使用寿命的前提下是否能承受此类纹波电流时，需选择3μF/W。

3、高纹波电流

高纹电流的应用主要是指变频器的整流滤波、DC支撑等。在这种应用中，由于纹波电流过大，已经成为主要矛盾。铝电解电容器电容的选择主要是基于纹波电流，而不是纹波电压。

比如三相380V输入，滤波电容器需要吸收工频整流的3.5A/kW纹波电流，同时也需要吸收逆变器的开关纹波电流。结果，流过滤波电容器的纹波电流达到4~5A/kW。这是单个铝电解电容器无法承受的，需要多个并联解决。

考虑到铝电解电容器的体积和成本，在选择铝电解电容器的电容时，纹波电流可以根据25℃或40℃纹波电流的2倍来选择需要多少铝电解电容器。即按2~2.5A/kW，此值与千瓦数相乘，即铝电解电容器的总纹波电流，再除以单体铝电解电容器的纹波电流值，即铝电解电容器的并联数。

举例来说，一个10kW的变频器，由三相380V供电，滤波电容器需要40~50A的纹波电流，一般400V或450V/3300μF的铝电解电容器常温纹波电流约为22~25A，乘以2得44~50A，此时可与400V/3300μF的铝电解电容器并联。为降低成本，还可选用400V/2200μF规格的铝电解电容器，其额定纹波电流为20A，如电流倍率为2.5倍，也可满足要求。

如果铝电解电容器的工作纹波电流选择过大，铝电解电容器的寿命可能会明显缩短。如果变频器的工作状态不是连续满负荷工作，而是在大多数情况下处于轻载或空载，流经铝电解电容器的平均纹波电流会大大降低，铝电解电容器的使用寿命会更长。