开关电源电容、负载剖析——错过这篇硬核小文档太可惜(民熔)

开关电源电容、负载超全指南

一、 X、Y电容

1 、X电容

（1）X电容容量的选定

X电容容量的选择受到放电时间的，根据安规要求，断电后输入端口电压放电到安全电压峰值42.4V的时间不超过1S，可根据下面的经验公式估算：设Cx为所有X电容的总和。

Cx<1/(2.2×R1)

（2）将R1=100K代入上式得：Cx<4.5uF，可取Cx=4.4uF，X电容共有两个，每个X电容的容量为2.2uF。

（3）X电容的耐压要求

X电容的选择还要考虑耐压能力（按额定电压的0.6降额）：由于X电容靠近电源线输入端，所以必须具备承受瞬时高电压（高达1200V）的能力。

（4）X电容的频率特性（低的ESR和ESL）：

对同样材质的电容器，容量越小，频率特性越好。电容器典型的频率特性是：随着频

超多内容，尽在V♥工重浩“民熔电气集团”

率的增加，电容总的等效容抗减小，但当频率增加到某一值时，容抗却反而开始增加。假设把这一频率定义为电容容抗的转折频率，则电容容量越小，转折频率越高—即频率特性越好。因此，为得到相同的电容量，可采用将若干小容量电容并联的方式，这样可提高电容的高频特性。

综上所述，电路中的X电容，每个X电容可选用2.2uF电容。其额定电压为275Vac，瞬时耐压为：1500Vac/1S，2500Vac/0.1S。

2、Y电容

（1）Y电容容量的选定

Y电容容量的选择受到漏电流的，根据安规要求，在额定输入电压下，相线或零线对地的漏电流不超过3.5mA。假设相线或零线分别对地的电容为Cy，则有：

220×2πfoΧCy<3.5mA

（2）上式中：fo=50HZ为工频频率，代入上式可得

Cy=(Cy1+Cy3)=(Cy2+Cy4)<0.056uF，考虑到设备本身还有一定的漏电流，取Cy=0.02uF。则每个Y电容为0.01uF。

（3）Y电容对频率特性的要求参考X电容的选择。

在选择X、Y电容时，用相对较小的电容通过并联获得满足要求的容量较大的电容尤为重要，这将大大改善电容的高频特性。电容的频率特性还有一重要特点就是：在低于转

超多内容，尽在V♥工重浩“民熔电气集团”

折频率时，容抗和频率的关系为：Zc=1/(2лfC)—即单个电容的容量越大容抗越小；但是在频率超过转折频率后，随着频率的增加，不同容量的电容的总的容抗趋于相同。也就是说，对于超高频（频率大于50MHZ）的信号而言，不同容量的电容（对单只而言），抑制高频干扰的效果是一样的，如0.1uF等同于0.001uF。所以，仅依靠增加单只电容容量想要提升电路抑制干扰的能力是不可能的，相反采用多个电容的并联却能得到比较理想的效果。

综上所述，电路中的Y电容，每个Y电容可选用两个4700PF或三个3300PF电容并联。其额定电压为275Vac，瞬时耐压为：2500Vac/1S，5000Vac/0.1S。

二、负载效应、源效应和稳压精度

测试说明：

负载效应：交流输入电压为额定输入电压，因为变换负载引起的输出电压波动不超过输出电压整定值的±0.5％。

源效应：额定输出电流（额定负载）的情况下，输入电压变化（在允许满载输出的输入电压范围内）时引起输出电压的波动，要求电压调整率不超过±0.1%。

稳压精度：不同交流输入电压和负载进行组合，各种情况下的直流输出电压与输出电压的整定值的差错不应该超过输出电压整定值的±0.6％（对于24V输出的模块，要求不能超过输出电压整定值的±1％）。

测试方法：输入电压为额定值，输出电流在5％～100％变化，记录5％负载时的输出

超多内容，尽在V♥工重浩“民熔电气集团”

电压V1，负载50％的输出电压V0，负载100％时的输出电压V2。

计算取（V2－V0）/V0，（V0－V1）/V0中较大者。

源效应：

调节输出电流，使模块满载输出；调节输入电压在全输入电压范围内变化，记录额定输入时的输出电压V0，下限输入电压时的输出电压V1，上限输入电压时的输出电压V2。

计算取（V2-V0）/V0，（V0-V1）/V0中较大者。

对于超宽电压模块，测试时输入电压上下限定为系统过压保护点和模块低压输入开始限功率点的输入电压。

稳压精度：

测量额定输入电压和半载整定电压V0，输入在最低输入电压到最高输入电压在额定值变化，负载电流在5％～100％范围内变化时测定输出最大偏离（相对整定值电压）时的电压值V1；计算（V1-V0）/V0，即为稳压精度。

注：为了提高测试效率，稳压精度、负载效应、源效应可以一起测试，测试时，按照附录的测试表格测试相关的量，最后按照各自的计算方法计算即可。

判定标准：

超多内容，尽在V♥工重浩“民熔电气集团”

符合测试说明，合格；否则不合格。

超多内容，尽在V♥工重浩“民熔电气集团”