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发布时间:2021-07-08 06:09:00 作者:无锡容纳电气
开关电源已逐渐进入我们的日常生活和生产中,它以节能,环保,***等优点,很快取代了以往传统的那种既笨重效率又低的“线性电源”,很快被人们所接受。而电容器在开关电源中是重要且容易产生故障的元器件之一,而且故障现象不容易判别,使维修较为困难。把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。本文就针对电容器在开关电源中的作用阐述其原理,常见故障分析以及维修方法。
1, 电容在开关电源中的作用
1.1 滤波
滤波是电容的作用中很重要的一部分。几乎所有的电源电路中都会用到。滤波电容好比“水池”,将电能转变成池中的水并能将水还原成电能。从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上大于1 uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。如果表针向右偏转后所指示的阻值很小(接近短路),说明电容器严重漏电或已击穿。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000 uF)滤低频,小电容(20 pF)滤高频。
为了研究、解决以上这些问题,后来发展起来了一门学科 EMC。若想更深入了解,读 者可以去研读一下郑军奇的《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》,有些例子相当经典。
(1)去耦。当器件高速开关时,把射频能量从高频器件的电源端泄放到电源分配网络。 去耦电容也为器件和元件提供一个局部的直流源,这对减小电流在板上传播浪涌尖峰很有 作用。
(2)旁路。把不必要的共模 RF 能量从元件或线缆中泄放掉。它的实质是产生一个交 流支路来把不需要的能量从易受影响的区域泄放掉。另外,它还提供滤波功能(带宽限制), 有时笼统地称为滤波。
选用电容器的工作电压应符合电路要求。一般情况下,选用电容器的额定电压应是实际工作电压的1.2~1.3 倍。对于工作环境温度较高或稳定性较差的电路,选用电容器的额定电压应考虑降额使用,留有更大的余量才好。若有些电路中滤波效果不好,可以采用并联电容的方式来增加滤波效果,但不是随意的增加并联的个数或随意放置几个电容,这样只会浪费材料。若电容器所在电路中的工作电压高于电容器的额定电压,往往电容器极易发生击穿现象,使整个电路无法正常工作。电容器的额定电压一般是指直流电压,若要用于交流电路,应根据电容器的特性及规格选用;若要用于脉动电路,则应按交、直流分量总和不得超过电容器的额定电压来选用。
优先选用绝缘电阻大、介质损耗小、漏电流小的电容器。
补偿电容器是变电所及用户电器设备的主要部件,主要作用是补偿电力系统的无功功率,提高系统的功率因数,改善电源品质,减少线路的无功损耗,提高电网输送电能力,保证发电机的出力和设备的运行能力。由于电网的负荷变化较大,使电容器在运行过程中频繁投切,使用环境条件波动较大,因此,在电力补偿电容器的运行过程中对电力补偿电容器的日常运行维护工作非常重要。采用该补偿方式时,电容器和被补偿设备电感感应电动机共用一套控制设备,同时投入或退出运行,所以管理分散,维护不便,而且电容器不能充分发挥效率,利用率不高。
电力补偿电容器的安全运行条件
额定电压
电力补偿电容器的额定电压是在电容器的设计制造时确定的正常运行电压,一般电器装置的额定电压是按拟接入的电力系统的额定电压考虑的。运行中的电容器组可允许在超过额定电压的5%的情况下使用;允许在1.1倍额定电压下短期使用,不准长时间过电压下运行,否则将造成严重的过负荷,引起电容器过热,壳体膨胀,这是不允许的。并联电容器补偿无功发热装设方法个别补偿该补偿方法是在单台用电设备附近装设并联电容器组,这种方式通常和用电设备同时投入和断开。
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