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怎么計算ACDC電源模塊中的保持電容

怎么計算ACDC電源模塊中的保持電容,由能達電源告訴你們


保持電容的容量可以根據輸出直流電壓的紋波,保持時間和電源中斷后的過渡時間來計算確定,如圖3所示。 1.在許多應用中,輸入電壓會中斷一段時間,需要電源維持正常輸出,即轉換器必須安全地避開故障,并確保輸出電壓保持恒定。 類似地,許多系統需要電力來提供用于安全關閉的故障安全信號。

ACDC電源模塊

儲存在電容器中的能量與電容器兩端的電壓之間的關系如下:

ε= 1/2(CU ^ 2)

其中ε=存儲的能量,U =電容器兩端的電壓。當通過電容器向轉換器供電時,電容器消耗的能量=(功率時間乘積)。

ε=PΔt= C(U1 ^ 2-U2 ^ 2)/ 2

其中,P =功率,Δt=電容放電時間,U1 =Δt為電容電壓的起點,U2 =Δt結束電容電壓。

轉換這個等式。可以計算電容器的容量:

C =2PΔt/(U1 ^ 2-U2 ^ 2)

根據定義,保持時間是從電源報警(BOK)到轉換器關閉的時間。電源良好和啟用轉換器的閾值

分別為205V和185V,因此:

C =2PΔt/(205 ^ 2-185 ^ 2)

C =2PΔt/(7800)

需要說明的是,在實際應用中,保持電容C1,C2串聯連接,每個電容的容量應該是以下計算值的兩倍,但額定電壓可以降低到200V。保持時間,輸出功率和總串聯電容之間的關系如圖2-13所示。

根據允許的直流電壓模式波形(或電容紋波電流)可以決定電容的要求。還應該考慮轉換器的紋波抑制和輸出紋波電壓。 Vicor轉換器的紋波抑制(R)與輸入和輸出電壓相關如下:

R = 30 + 201g(Uin / Uout)

例如,300V輸入,15V輸出轉換器紋波抑制為56dB,葑輸入紋波電壓為10Vp-p,縱波輸出為15mVp-p。使用上面的公式來計算所需的電容。這里,U1和U2分別是與紋波的波峰和波谷處的瞬時電壓對應的整流電壓的峰 - 峰值。時間變化Δt如下。在此期間,電容必須保持適當的直流電壓。

Δt=(π-θ)/2πf

其中,f為輸入交流電壓頻率,θ為整流器導通角,導通角為arccosU2 / U1。

選擇保持電容時,需要考慮額定紋波電流。電容器的額定紋波電流必須很高,以便干燥最大工作紋波電流。工作紋波電流(ms)大致等于:

IRMS = 2P / UAC

其中,P是工作功率,UAC是輸入交流電壓。

例如,負載電壓是12V,負載需要功率320W。 假設轉換器的效率為85%,ARM的輸出功率為375W,輸入交流電壓的范圍為90-264V,保持時間為9ms。

知道保持時間和輸出功率,如圖2所示,最小總輸出電容應為820 F.由于兩個電容串聯,所以每個電容的最小值應為1640μF。 應該注意,保持時間不取決于輸入電壓。


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計算過渡時間


轉換時間與輸入電壓,輸出功率關系如圖3所示。輸入電壓為90V,轉換時間為68ms。

應該注意的是,轉換時間取決于輸入電壓。

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計算電容紋波電壓

紋波電壓和輸出功率的關系如圖4所示,保持電容兩端的紋波電壓應為12V。

計算DC-DC轉換器的輸出紋波

紋波抑制與轉換器輸出電壓之間的關系如圖5所示。輸出電壓為12V的逆變器的紋波抑制大約為60dB。 由于直流電壓紋波為12V,因此輸入端的輸出紋波(120Hz)應為12mVp-p。 需要說明的是,新一代逆變器的紋波抑制大于Vl-200系列和VI-J00系列變換器。


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