Выбор электролитических конденсаторов для выходного фильтра импульсных источников питания
Импульсный источник малой мощности
вполне можно поставить 10мкф керамику заместо 1000мкф оксидного электролитического конденсатора. как я помню, в начале 90х я встроил импульсный БП в монитор Корвет (полностью телевизор собрал)
так вот, при частоте преобразования 30кГц, хватило 2х КМ-ок 1мКф (к53 грелись, а ставить ЭТО было жалко)
в моем случае энергопотребление было 2А по 12В и частота 30кГц
(грузить полным расчетом с учетом формы сигнала итд итп не буду)
приведу сильно упрощенный
Cф=1/(2*Nf*f*p*Rн)
Cф - емкость фильтра в фарадах
Nf - количество фаз - те для однополупериодного 1, для мостового 2 для, трехфазного мостового 6
f - частота в герцах
p - коэффициент пульсаций
Rн - сопротивление нагрузки
в моем случае
p= 0.3/12=0,25
Rн=12/1=12ом
Сф=2,7мкФ
теперь для БП 12В 30А с двухполупериодным выходом и частотой 50кГц
и уровнем пульсаций 100мв p=0.1/12=0.009
Cф=1/(2*2*50000*0.009*0,4)=1388мкФ
надо понимать, что тут получаем емкость идеального конденсатора. у реального есть еще и внутренне сопротивление на заданной частоте
и ограничение по максимальному импульсному току (иначе конденсатор перегреется и взорвется)
Теперь рассмотрим мощный импульсный источник питания в современном ПК
возьмем к примеру тот же nichicon HZ 1800мкФ (16В) Rвн=0,0065ом (на частоте 100кГц) Ia=4.140A
в данном случае
частота пульсаций = 100кГц
ограничение по току 30А/4.1=8шт *
результирующая емкость конденсатора 1800мкф с учетом внутреннего сопротивления на частоте 100кГц всего 388мкФ (см формулы ниже)
но у нас их 8шт те это будет 3104мкф - те пульсации будет даже ниже чем 100мв
формулы расчета результирующей емкости
Rc=1/(2*пи*f*C)
С -в фарадах
R -в омах
f -в герцах
С=1/(2*пи*f*R)
С -в фарадах
R - в омах
f - в герцах
те сначала получаем сопротивление конденсатора на частоте 100кГц - те 0.0017ом
добавляем R внутр - 0.0065
и получаем емкость для результирующего сопротивления 0.0017+0.0065=0.0082ом
С=388мкФ
* при полном расчете БП импульсный ток будет меньше, но исходя из неизвестной формы сигнала и прочих моментов, берем его равным нагрузке
Почему обязательно надо смотреть на серию конденсаторов и что она означает
серия означает конкретную модель конденсатора
ну вот к примеру Toyota - которая, если не ошибаюсь производит более 140 моделей автомобилей которые могут сильно отличатся.
иначе говоря не стоит покупать авто только выбирая за марку Toyota - те не стоит брать Corolla для перевозки грузов, для этого есть пикапы и грузовики.
так и с сериями конденсаторов
поступил вопрос
Выбор прибора для измерения ESR конденсаторов
прилавки магазинов завалены различными дешевыми приборами для измерения ESR конденсаторов, и возникает вопрос стоит ли использовать их для диагностики конденсаторов ?
увы, дешевые приборы измеряющие ESR мало пригодны для реальной работы, и особенно плохи те, которые работают без выпайки, им верить совсем нельзя.
если вы все же хотите измерять параметры конденсаторов то Вам необходим настоящий прибор - измеритель иммитанса
к пример E7-15 Е7-14 https://niro34.com/catalog/product/profkip-e7-14m-izmeritel-immitansa-rlc
почему так ? очень просто, китайский прибор на микроконтроллере (или разработанный дядей васей на коленке и атмеге) измеряет:
- не четырехполюсник (обратите внимание на настоящие щупы измерителей иммитанса)
- на частоте 1кГц в лучшем случае (ваш же преобразователь работает не на частоте 1кГц)
тогда как настоящий прибор измеряет на частоте 100кГц.... 1МГц
примеры приборов которым верить нельзя
https://forum.cxem.net/index.php?/topic/115082-%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%B5%D0%BC%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%B8-esr-%D0%BF%D0%BE-%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B5-%D1%81-%D1%81%D0%B0%D0%B9%D1%82%D0%B0/
https://aliexpress.ru/item/32859039738.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.28a0702bORYqUB&algo_pvid=22c1a017-82db-4a0a-a92d-56c26321a743&algo_expid=22c1a017-82db-4a0a-a92d-56c26321a743-0&btsid=0ab6f82115823499056188838e3450&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
https://aliexpress.ru/item/4000512799341.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.28a0702bORYqUB&algo_pvid=22c1a017-82db-4a0a-a92d-56c26321a743&algo_expid=22c1a017-82db-4a0a-a92d-56c26321a743-3&btsid=0ab6f82115823499056188838e3450&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
итд
чем плохо использование такого прибора ?
это очевидно - ложноположительными результатами измерения:
т.е. конденсатор уже не способен работать на частоте в 50кГц - рабочей частоты преобразователя, а китайский ESR-метр проверит его на 100 герцах и покажет что конденсатор еще в отличном состоянии.
A потом Вы потратите кучу своего времени на поиск неисправности в БП думая, что Вы хорошо проверили конденсаторы!
Подборка LowESR конденсаторов пригодных для блоков питания и материнских плат
серии каждого производителя отсортированы по внутреннему сопротивлению на частоте 100кГц, по нарастанию. иначе говоря - вверху лучшие
http://www.capxongroup.com/files/2018%20Capxon-180724.pdf
2018_Capxon_180724.pdf ( 8.98 мегабайт )
Кол-во скачиваний: 1097
Можно рекомендовать серии:
LZ - отличный выбор
CapXon_2018_LZ_Series.pdf ( 356.62 килобайт )
Кол-во скачиваний: 604
https://www.platan.ru/docs/helpful_link/jamicon.html
MZ - отличный выбор
JAMICON_MZ.pdf ( 209.65 килобайт )
Кол-во скачиваний: 612
TL
JAMICON_TL.pdf ( 113.21 килобайт )
Кол-во скачиваний: 599
WL допустимо для БП
JAMICON_WL.pdf ( 223.4 килобайт )
Кол-во скачиваний: 590
серии TB TZ - дешевый выбор
https://eu.industrial.panasonic.com/products/capacitors
FR - отличный выбор
Panasonic_FR_EEUFR0J151.pdf ( 118.69 килобайт )
Кол-во скачиваний: 565
https://www.nichicon.co.jp/english/index.html
HZ - отличный выбор
NichiCon_e_hz.pdf ( 43.03 килобайт )
Кол-во скачиваний: 624
HN- отличный выбор
NichiCon_e_hn.pdf ( 44.91 килобайт )
Кол-во скачиваний: 577
http://rubycon.co.jp/en/catalog/Products_Eng.html#map_products_eng-1-2
ZLG
e_ZLG.pdf ( 283.83 килобайт )
Кол-во скачиваний: 634
ZLK
e_ZLK.pdf ( 109.04 килобайт )
Кол-во скачиваний: 627
ZLS
e_ZLS.pdf ( 116.55 килобайт )
Кол-во скачиваний: 582
ZLQ
e_ZLQ.pdf ( 119.35 килобайт )
Кол-во скачиваний: 583
ZT
e_ZT.pdf ( 116.39 килобайт )
Кол-во скачиваний: 557
ZL допустимо для БП
e_ZL.pdf ( 133.03 килобайт )
Кол-во скачиваний: 582
ZLH допустимо для БП
e_ZLH.pdf ( 132.27 килобайт )
Кол-во скачиваний: 595
ZLJ допустимо для БП
e_ZLJ.pdf ( 699.27 килобайт )
Кол-во скачиваний: 614
Только для БП или светодиодных драйверов
ELNA
catalog_10_11_e.pdf ( 6.74 мегабайт )
Кол-во скачиваний: 1652
RJF
ELNA_RJF.pdf ( 76.46 килобайт )
Кол-во скачиваний: 613
http://elzet.ru/cond-s-radialnymi-vyvodami/cond-s-nizkim-impedansom
CD287
cd287.pdf ( 397.06 килобайт )
Кол-во скачиваний: 575
СВ287J
cd287j.pdf ( 401.42 килобайт )
Кол-во скачиваний: 550
Русская версия Invision Power Board (https://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (https://www.invisionpower.com)