如何降低电容器烧坏的机会?


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我有一个适用于许多机器的AC / DC电源电路,它们在电源的额定功率范围内都能正常运行。但是,这些仍然会失败,每一个都会烧毁一个(大)电解电容器(例如,使用1年后)。奇怪的是,这些板略有不同,有些板有一个帽,有些板有2个帽,但始终都是失败的部分。

具有1个帽的板的额定电流为22µF 450v,带有2个板的额定电流为47µF 450v。

那么,我该怎么做才能减轻这一部分的压力?并行运行几个?

更新: 对PSU的外观很好,他们的确很奇怪!机器中的电机(是碎纸板机)的额定直流电压为220v!因此PSU板的主要“矮胖”部分只是一个整流器/滤波器盖(烧掉了一点),没有变压器,其余的则是一个较小的,独立的降压DC电源,用于照明,开关,保护等


电源(电流)的额定功率是多少?
yogece 2013年

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您必须深入研究并了解电容器持续燃烧的真正原因。这和热有关吗?过电压?电容器不断流过太多电流?劣质电容器?如果不了解,您将无法解决实际的问题,只需对其进行修补并再次发生。拿示波器看一下正在运行的系统。
古斯塔沃·利托夫斯基2013年

是的,您是对的,这非常主观。实际原因似乎是热量积聚,但这是导致此问题的原因。过去,我用优质的Panasonic帽子取代了价格便宜的中国wing-chun帽子,但它们仍然很快变暖。是的,我需要看看它是否真的在运行...
Digital Lightcraft

Answers:


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典型的通用输入范围开关电源使用如下所示的电路拓扑:

在此处输入图片说明

较大值的高压电容器(以黄色突出显示)具有平滑来自交流电源线的整流直流电压的作用。

该电容器有两种主要的故障模式。一种是电源输入端的高压尖峰,使其通过共模扼流圈进入。超过电容器额定电压的尖峰会损坏电容器的绝缘介电层,导致内部短路。最好通过以下方法解决高压问题:在电源系统中找到此类尖峰的来源,并采取措施将尖峰固定在产生的地方。它还可以帮助改善电源的输入滤波器,在输入部分增加瞬态吸收器件(例如,跨压电元件或MOV),并提高大型电容器的额定电压。

另一故障模式是内部发热,当电容器中的电流变化与电容器的串联电阻(ESR)反应时,可能会发生内部发热。这会产生热量,从而使电容器中的内部电解材料变干,从而导致电容降低。它还会增加串联电阻,从而引起额外的发热。在离线型电源中,该电容器工作在两倍于线路频率,并且电容器中的电流脉冲(称为纹波电流)在电容器每半个周期被充电并在整流的交流电压变为零时放电而产生。同时要求电容器继续向电源的输出部分提供电流。可以考虑多种因素来提高该电容器的可靠性。最重要的是计算或测量电源工作期间的纹波电流,并确保其在所选电容器的纹波电流范围内。要考虑的另一个参数是电容器的额定温度,以确保其高于电源的工作温度。最后,找到具有较低ESR值的电容器会很有用,对于给定的纹波电流幅度,这将降低内部发热。


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您忘记了高温是由于电容器附近巨大的散热器产生的热量-设计不良或计划过时。
johnfound

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我也敢打赌,问题在于运算放大器电源中的总纹波电流。在您的特定示例中,您需要同时考虑线路的120Hz纹波和开关稳压器的高频纹波。
Dave Tweed13年

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并联使用两个电容器等效于串联使用两个电阻,电容将相加,并且可能会对电路的运行产生不利影响(可能不会,但是在这里考虑的是最坏的情况。)

在不了解电路本身的情况下,减轻这些组件应力的更好方法是使用额定电压更高的电容器。这将转化为更大,更昂贵的组件,但压力会减小。另一种方法是从品牌供应商那里获得“优质”电容器。有些发烧电容以其质量而著称,但我不熟悉确切的品牌名称。


高保真电容器是否以在大电流下可能不断充电和放电的电源性能而闻名?
卡兹(Kaz)

@Kaz-不,他们以高估公牛而闻名。
约翰·U

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如果有可能(考虑到您的尺寸限制),我将对您的电容器进行降额(使用比要求更高的额定电压),然后并联一个更小的陶瓷电容器。它们更能承受短时的高压尖峰,并有助于减少电解溶液上的应力。

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如果它们很快烧坏,则电路肯定存在问题。瓶盖最终会消亡,但如果一切设计正确,它们应该可以使用数年。也就是说,较高电压的高质量封盖将不太可能烧毁。根据目的,您甚至可以放置一个容量更大的电容,以免完全放电。这是一个好主意,要有一个用来平滑电源的电容,或者其他一些实际电容不是很重要的电容。

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