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反激式开关电源输出整流滤波电路工作状态分析

反激式开关电源输出整流滤波电路原理上是简单的。补偿电容在振荡电路中,能使振荡信号的频率范围得到扩大的电容,它与主电容并联起辅助作用。但是，由于反激式开关电源的能量传递必须通过变压器转换实现，变压器的初次级两侧的开关（MOSFET或整流二极管）均工作在电流断续状态。在相同输出功率条件下，反激式开关电源的开关流过的电流峰值和有效值大于正激式、桥式、推挽式开关电源。为了获得更低的输出电压尖峰，通常的反激式开关电源工作在电感电流（变压器储能）断续状态，这就进一步增加了开关元件的电流额定。

开关电源的电路拓扑对输出整流滤波电容器影响也是非常大的，由于反激式开关电源的输出电流断续性，其交流分量需要由输出整流滤波电容器吸收，当电感电流断续时输出整流滤波电容器的需要吸收的纹波电流相对大。

根据国外的***经验和电力电容器行业技术的发展趋势，企业研发应向以下几个方面发展：

     1、凭借技术优势发展产品和高附加值产品，在产品结构上除重点发展全膜介质高压并联电容器、滤波电容器、高压输电线路用串联补偿和可控串补成套装置的同时，特别是的750kV、1000kV电容式电压互感器，GIS用互感器，以满足我国电力工业建设、城网改造以及其它工业领域发展的需要。伴随着电流增大而来的降低ESR的要求，有可能成为推进电容替换进程的主要原因。

     2、研制适用于电弧炉，大型轧钢机，电力机车，大功率换流高1效设备等冶金、化工、电气化铁道等方面需要的电力系统用静止无功补偿装置（SVC）及静止无功发生器（ASVG）。

     3、超高压直流输电用电力电容器的发展。不同应用电路中的纹波电流有其具体形态，例如通常认为开关变换器中流过电容器的纹波电流是指直流电流的微小波动。我国到2020年计划建设16条直流输电线路，'十一五'期间西电东送需建设多条±500kV输电线路，直流输电在换流站将产生大量谐波，同时换流站本身还需要补偿大量的无功功率，据测算一条直流输电线路需要600万kvar电力电容器，因此需要开发600万kvar，比特性不大于0.15kg/kvar的电力电容器及其装置，以满足直流输电线路的需要。

     4、电容器装置的噪声抑制的研究。随着城市化的发展及建设社会主1义和谐社会的要求，降低电容器装置的噪声，减少对环境的影响已经成为电容器发展的重要问题。

     5、研制和开发1000kV超高压电容式电压互感器、GIS用互感器及电子式互感器。

     6、开发和研制混合型（无源和+有源）滤波装置。

     7、发展无油化、电容式电压互感器、电子式电压互感器。

     8、提高产品质量，降低成本，加大产品开发和营销力度，提高电力电容器出口能力，满足电力电容器产品出口的需要。

　　对于双星形接线的电容器组的中性线上，以及多个电容器的串接线上，还应单独进行放电。

　　电容器在变电所各种设备中属于可靠性比较薄弱的电器，它比同级电压的其他设备的绝缘较为薄弱，内部元件发热较多，而散热情况又欠佳，内部故障机会较多，制造电力电容器内部材料的可燃物成分又大，所以运行中极易着火。就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的***为广泛。因此，对电力电容器的运行应尽可能地创造良好的低温和通风条件。

高频低阻抗化

对于中小输出功率开关电源的工作频率除少数因价格限制而仍采用20~40kHz外，大多数均在50kHz以上；DC/DC电源模块大多在300kHz以上；大功率开关电源的开关频率受主开关（一般采用IGBT）的开关速度限制而一般在20~40kHz。这两种物质是由单层碳原子构成，已经用于制造高容量的超级电容器。

尽管开关频率有所不同，但是开关电源的输出整流滤波电容器的作用基本相同，主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。

在开关电源输出端用的滤波电容，与工频电路中选用的滤波电容并不一样，在工频电路中用作滤波的普通电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100Hz，充放电时间是毫秒数量级，为获得较小的脉动系数，需要的电容量高达数十万微法，因而一般低频用普通铝电解电容器制造目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。1~1000uF以上的电容器可按下表选择电阻档（表中的充电时间指显示档从000变化到溢出所需的时间）。

在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，由于大多数的开关电源工作在方波或矩形波的状态，含有及其丰富的高次谐波电压与电流，其上锯齿波电压的频率高达数十千赫，甚至数十兆赫，它的要求和低频应用时不同，电容量并不是主要指标，衡量它好坏的则是它的阻抗频率特性，如图3所示。降低纹波电流的方法可以采用较大容量的铝电解电容器，毕竟大容量铝电解电容器可承受的纹波电流比小容量的铝电解电容器大。