【经验】根据电容纹波电流，为整流滤波电路、BUCK电路提供铝电解电容的选择方案

时间： 2019-09-05 来源：Nippon Chemi-Con

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众所周知，通交流、阻直流是电容的基本性质，也就是变化的信号（纹波）才能通过电容，而这些变化的信号通过电容时产生的电流就是纹波电流。Nippon Chemi-Con定义的额定纹波电流是指使用100kHz波形（这个测试波形的类型规格书中没有明确说明，笔者猜测是正弦波，因为其他种类的波形会有其它的谐波成分）通过电容，令电容温升至105℃时测量出来的电流均方根值。这个额定纹波电流约束是电流上限，在这上限以下器件持续稳定地工作。我们选型的时候需要根据上限留有裕量。

图1 额定纹波电流测试条件

如果要类比的话，电容的纹波电流有点像电阻的载流量——不同尺寸的电阻载流量不同，其中0603的电阻的功率是十分之一瓦，比如0603的1000欧姆电阻的载流量是百分之一安培（10mA）。约束电阻的载流量和电容的纹波电流上限的物理现象都是发热，不过不同的是电阻是自发热，而电容是它内部的等效串联电阻（ESR）发热。这里容易忽略的是理想的电容的电压和电流是正交的，它不会损耗能量而发热。

那如何计算当前的电路中电容的纹波电流呢？

一般情况下纹波电流的计算涉及到复杂的积分运算，不容易估算，也正因为此，这个参数常常被忽视。

在以下特殊情况，也就是测试波形是正弦波，而且波形无偏置的时候，流经电容的纹波电流Irms约等于两端电压Vrms除以电容容抗Xc。参考以下测试电路，其中C1是理想1uF电容，R2是等效串联电阻。

图2 特殊测试电路

一般情况下最好使用电路仿真来获得电容的纹波电流大小。以下是最常见的两种电源滤波电路中电容的纹波电流。

图3 整流滤波电路

图4 整流滤波电路的测试点数值

图5中的整流滤波电路，带负载能力是按照2A设计，变压器输出经过整流桥之后再由5个220uF电容并联进行滤波。从仿真结果看，整流滤波电路的的纹波非常大（与负载有关，负载越重，纹波越大），对电容的纹波电流要求较高。仿真时电容支路测试点记录下来的纹波电流Irms为501mA，瞬态的电流达到1.69A。

图5 BUCK电路滤波

图6 BUCK电路的测试点数值

图7中的12V转5V BUCK电路（类似于经典的LM2576电路,上述仿真使用52kHz也是参考了LM2576的固定开关频率），带负载能力是按照3A设计的，用220uF和10uF组合进行滤波，它们的纹波电流分别是210mA和12.2mA。

如何根据计算结果选择纹波电流合适的电容型号？

Nippon Chemi-Con电容的纹波电流如下表：

图7 常用的两款电容的纹波电流

选择电容时为了求稳，不是使用测试点的Irms值来对比上表中的额定纹波电流规格，而是最好令测试点的Ipp值在额定纹波电流值以下，这样子可以保证任何时刻都没有电流超过电容的额定纹波电流值。结合上表，Nippon Chemi-Con的这两款常用电容的额定纹波电流值都比较大，应用于整流滤波电路或者BUCK电路还有很多裕量。

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AaronC Lv7. 资深专家 2020-09-16

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型号- ERLA201LIN162KA45M,ERLA211LIN122KR50M,ERLA251LIN801KR40M,ERLA211LIN172KA50M,ERLA201LIN102KR40M,ERLA211LIN112KR45M,ERLA251LIN122KA45M,ERLA251LIN122KR55M,ERLA211LIN112KA35M,ERLA211LIN901KR40M,ERLA221LIN122KA40M,ERLA221LIN901KR40M,ERLA221LIN162KA50M,ERLA251LIN601KR35M,ERLA251LIN901KR45M,ERLA201LIN122KR45M,ERLA211LIN202KA55M,ERLA211LIN801KR35M,ERLA251LIN901KA35M,ERLA201LIN142KA40M,ERLA221LIN182KA55M,ERLA201LIN122KA35M,ERLA181LIN112KR40M,ERLA221LIN132KR55M,ERLA201LIN192KA50M,ERLA251LIN112KA40M,ERLA181LIN202KA50M,ERLA201LIN142KR50M,RLA 系列,ERLA251LIN102KR50M,RLA,ERLA221LIN142KA45M,ERLA181LIN152KR50M,ERLA251LIN162KA55M,ERLA211LIN142KR55M,ERLA□□□LIN□□□K□□□M,ERLA181LIN182KA45M,ERLA221LIN102KR45M,ERLA251LIN142KA50M,ERLA181LIN132KR45M,ERLA211LIN152KA45M,ERLA221LIN701KR35M,ERLA221LIN102KA35M,ERLA181LIN901KR35M,ERLA201LIN901KR35M,ERLA211LIN132KA40M,ERLA201LIN222KA55M,ERLA181LIN152KA40M,ERLA181LIN172KR55M,ERLA201LIN152KR55M,ERLA221LIN122KR50M

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2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持采购服务查看更多版本

铝电解电容器产品指南

描述- 本资料为铝电解电容器产品指南，介绍了不同类型和系列的铝电解电容器及其在不同国家和地区的生产基地。涵盖了导电性高分子、铝电解电容器的多种型号和应用领域，包括贴片型、引线型和特殊用途产品。同时提醒用户注意部分产品已停产或可能发生变动，建议在购买和使用前咨询供应商并提供规格书作为参考。

型号- MLA,MLF,MHB,MLE,KLJ,KHE,MHJ,MHL,LBG,MHK,KYA,KYC,KYB,KYK,RWF,PSC,RWE,PSF,RWH,PSE,PSG,RWL,KMH,KMM,RWR,RWQ,KMQ,KMS,RWV,KMR,HXC,SMM,KMW,LXA,HXD,MZA,KMV,SMQ,KZE,MZF,KZH,MZE,SMR,KMZ,PXE,MZJ,MVE,PXG,MZL,MVH,KZN,PXF,MZK,MAR,KZM,MVJ,LXM,KRG,PXJ,MZR,LXQ,LXS,MZS,SRG,U37F,LXV,LXZ,MVY,KWA,U37L,U37X,UTOR,LZA,GXF,PAG,KXF,GPA,LE,GXL,GPD,KXJ,CHA,KXL

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 用户指南代理服务技术支持采购服务查看更多版本

KLA系列基板自立型·高纹波品 (105℃)铝电解电容器

描述- 本资料主要介绍了一种名为KLA系列的铝电解电容器，该产品适用于高纹波电流环境，具有105℃工作温度，适用于白色家电等变频器用途。资料详细描述了产品的性能参数、尺寸规格、型号体系以及使用注意事项。

型号- EKLA251LIN601KR35M,KLA,EKLA181LIN182KA45M,EKLA211LIN901KR39M,EKLA221LIN701KR35M,EKLA221LIN901KR39M,EKLA211LIN701KR35M,EKLA251LIN701KR39M,EKLA181LIN172KR54M,EKLA201LIN102KR39M,EKLA181LIN132KR45M,EKLA251LIN102KR51M,EKLA201LIN112KA35M,EKLA181LIN202KA51M,EKLA201LIN202KA54M,EKLA181LIN112KR39M,EKLA221LIN142KA45M,EKLA201LIN142KA39M,EKLA221LIN162KA51M,EKLA251LIN102KA39M,EKLA□□□LIN□□□K□□□M,KLA系列,EKLA251LIN112KR54M,EKLA221LIN102KA35M,EKLA201LIN152KR54M,EKLA211LIN102KA35M,EKLA211LIN132KA39M,EKLA211LIN152KA45M,EKLA251LIN901KR45M,EKLA221LIN192KA54M,EKLA211LIN122KR51M,EKLA221LIN122KR51M,EKLA211LIN142KR54M,EKLA181LIN901KR35M,EKLA181LIN152KA39M,EKLA211LIN172KA51M,EKLA221LIN102KR45M,EKLA251LIN122KA45M,EKLA251LIN162KA54M,EKLA251LIN142KA51M,EKLA201LIN162KA45M,EKLA201LIN132KR51M,EKLA221LIN122KA39M,EKLA221LIN132KR54M,EKLA211LIN192KA54M,EKLA211LIN112KR45M,EKLA181LIN152KR51M,EKLA201LIN801KR35M,EKLA201LIN182KA51M,EKLA201LIN112KR45M,EKLA251LIN901KA35M

2024/9/25 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持采购服务

铝电解电容器

描述- 本资料提供了铝电解电容器在贴片型和引线型焊接时的推荐条件。包括焊接方法、峰值温度、预热时间、回流次数等参数，并针对不同系列和尺寸的电容器给出了具体推荐条件。同时，还提到了使用注意事项，如焊接方法的选择、基板种类、机械应力、粘着剂选择、基板清洗、涂装等，以确保电容器在焊接过程中的安全性和可靠性。

型号- MVJ,MVL,MLA,MZR,MZT,MLF,MHB,MZS,MLE,MLK,MHJ,MHL,MVY,MHK,MHS,MVH63,MZA,MXB,MZF,MZE,MZJ,MVE,MZL,MVH,MZK

2023/10/4 - NIPPON CHEMI-CON - 用户指南 - Ver.2 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

AWJ系列高端品, 85°C音响设备用铝电解电容器

描述- 该资料介绍了音响设备专用的铝电解电容器AWJ系列，包括其工作温度范围、额定电压范围、静电容量容许差、漏电流、损失角正切值等性能指标。同时提供了不同型号的电容器规格表，包含电容值、尺寸、tanδ和产品型号等信息。

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Alchip™铝电解电容器最小订货量

描述- 本资料提供了多种表面贴装和直插式元器件的包装信息和最小订购数量。包括不同系列、尺寸代码、包装方式（卷带或托盘）、数量等详细信息。此外，还包含了长引脚类型、成型引脚类型和切割类型的规格，以及铝电解电容器等产品的具体型号、封装尺寸和订购量。最后提醒用户在购买和使用前请参考产品规格书，并注意产品规格可能随时变更。

型号- MVJ,PXH,MVL,PXK,MLA,PXJ,MZR,MZT,MLF,MHB,MZS,MLE,PXN,PXS,MLK,PXT,MHJ,MHL,MVY,MHK,MHS,GQB,GQB SERIES,GPD SERIES,HXC,GVA,HXE,GVD,GVA SERIES,MZA,HXD,MXB,GVD SERIES,HXF,MZF,PXA,MZE,GPD,HXJ,MZJ,PXE,MVE,PXD,MZL,MVH,PXG,MZK,PXF

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 技术文档代理服务技术支持采购服务

ALCHIP™-MAR 系列音响设备用铝电解电容器

描述- 该资料介绍了音响设备专用的铝电解电容器，属于纵型贴片零件，工作温度为85℃。资料详细列出了不同规格的电容器型号、尺寸、容量、耐压值等参数，并提供了一系列的产品选择和注意事项。

型号- EMAR160ARA471MJA0G,EMAR6R3ARA330ME55G,EMAR100ARA100MD55G,EMAR350ARA330MH63G,EMAR250ARA330MF55G,EMAR160ARA220ME55G,EMAR160ARA221MHA0G,ALCHIP™-MAR 系列,EMAR6R3ARA102MJA0G,EMAR100ARA331MHA0G,EMAR6R3ARA331MH63G,EMAR500ARA470MHA0G,EMAR160ARA470MF55G,EMAR250ARA331MJA0G,EMAR500ARA3R3MD55G,EMAR500ARA1R0MD55G,MAR 系列,EMAR100ARA101MF55G,EMAR500ARA2R2MD55G,EMAR6R3ARA221MH63G,EMAR100ARA470MF55G,EMAR500ARA4R7ME55G,ALCHIP™-MAR,MAR,EMAR160ARA100MD55G,EMAR160ARA330MF55G,EMAR500ARA220MH63G,EMAR350ARA221MJA0G,EMAR350ARA3R3MD55G,EMAR250ARA221MHA0G,EMAR□□□ARA□□□M□□□G,EMAR6R3ARA101MF55G,EMAR500ARA100MF55G,EMAR6R3ARA220MD55G,EMAR160ARA101MH63G,EMAR350ARA100ME55G,EMAR500ARA101MJA0G,EMAR100ARA221MH63G,EMAR160ARA331MHA0G,EMAR250ARA100ME55G,EMAR6R3ARA470ME55G,EMAR6R3ARA471MHA0G,EMAR100ARA220ME55G,EMAR250ARA101MH63G,EMAR500ARA330MH63G,EMAR250ARA470MH63G,EMAR100ARA330ME55G,EMAR350ARA470MH63G,EMAR100ARA471MJA0G,EMAR350ARA220MF55G,EMAR250ARA4R7MD55G,EMAR350ARA101MHA0G,EMAR250ARA220MF55G,EMAR350ARA4R7MD55G,EMAR160ARA4R7MD55G

2024/4/3 - NIPPON CHEMI-CON - 数据手册代理服务技术支持采购服务查看更多版本

RLB 系列铝电解电容器

描述- 该资料介绍了铝电解电容器RLB系列的产品特性、技术参数和应用领域。该系列产品专为高纹波电流应用设计，具有长寿命和高可靠性的特点，适用于白色家电等对纹波电流要求高的变频器。

型号- ERLB221LIN102KR45M,ERLB251LIN901KA35M,ERLB211LIN152KA45M,ERLB221LIN102KA35M,ERLB211LIN202KA55M,ERLB181LIN901KR35M,ERLB181LIN112KR40M,ERLB201LIN152KR55M,ERLB251LIN122KA45M,ERLB181LIN172KR55M,ERLB251LIN112KA40M,ERLB201LIN142KR50M,ERLB221LIN162KA50M,RLB 系列,ERLB251LIN901KR45M,ERLB211LIN112KR45M,ERLB181LIN152KR50M,ERLB201LIN162KA45M,ERLB251LIN102KR50M,ERLB211LIN112KA35M,ERLB181LIN202KA50M,ERLB201LIN192KA50M,ERLB201LIN142KA40M,ERLB211LIN901KR40M,ERLB221LIN182KA55M,ERLB221LIN901KR40M,ERLB251LIN122KR55M,ERLB181LIN182KA45M,ERLB181LIN132KR45M,RLB,ERLB201LIN901KR35M,ERLB221LIN701KR35M,ERLB201LIN122KR45M,ERLB211LIN801KR35M,ERLB211LIN132KA40M,ERLB201LIN122KA35M,ERLB201LIN222KA55M,ERLB251LIN601KR35M,ERLB221LIN132KR55M,ERLB251LIN142KA50M,ERLB211LIN172KA50M,ERLB221LIN122KR50M,ERLB□□□LIN□□□K□□□M,ERLB211LIN122KR50M,ERLB221LIN142KA45M,ERLB251LIN162KA55M,ERLB181LIN152KA40M,ERLB201LIN102KR40M,ERLB251LIN801KR40M,ERLB221LIN122KA40M,ERLB211LIN142KR55M

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