【选型】开关电源设计中输入＆输出滤波电解电容选型经验分享
笔者在开关电源设计项目中，做控制电源板时涉及到输入和输出滤波电解电容的选型设计。
在电源系统中，电解电容可以实现电源电压的滤波、旁路、耦合等功能，是电路中不可缺少的器件。
作为铝电解电容技术的行业领导者，Nippon Chemi-Con（黑金刚）是铝电解电容器的顶级制造商。黑金刚的主要产品包括铝电解电容，多层陶瓷电容，薄膜电容，陶瓷压敏电阻，超级电容等，具有高电压、寿命长的特点，主要应用于汽车、工业变频、新能源、家电、ICT、PC、IoT、通信基站等领域。
由于NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）的电解电容型号很多，因此如何选择一款合适自己项目使用的电解电容也是困扰设计工程师的一大难题。笔者此前负责的多个项目中，为了实现开关电源的输入输出滤波，多采用黑金刚的电解电容，积累了一定的选型和应用经验，借此分享给大家，希望对在一般选型应用中提供一些帮助。
电解电容的关键参数主要有以下几点：
1）容量
对于容量的选择，容量是根据功率和负载来的，功率和负载大，就选大的，考虑实际应用中电流的变化和纹波电压进行选取。笔者设计的开关电源，由于计算的公式较为复杂，此处不做展示，根据功率以及电流的大小，笔者最终选用NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）电解电容输入为680uf，输出为220uf。
2）耐压
电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。一般选择电压有效值的1.5倍以上即可。笔者设计的开关电源输入电压110V，需输出24V的电压，故输入电容的耐压需在250V，输出需在50V
3）ESR（等效串联电阻）
实际的电容的等效串联电阻被称为ESR，电容的ESR越小，越是可以很好的吸收快速转换时的纹波电流。市面上ESR越小，价格越高，综合项目的成本考虑，输入电容选择了NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）公司的EKXG251ELL101ML25S，输出电容选择了EKY-500ETD101MHB5D。
4）纹波电流和纹波电压
纹波电流表征的是流过电解电容的交流电流的大小。纹波电压等于纹波电流与ESR的乘积。减小纹波电压，需要选择ESR尽量小的电容使用。
5）电容寿命
电解电容都存在一定的寿命，过电压、高温、急剧充放电等都会影响电容寿命。
6）温度范围、封装形式与尺寸
在工业产品中，要求产品能够工作在较宽的温度范围，因此电容的温度范围也是非常重要的参数之一。在开关电源项目中，笔者选用的电解电容温度范围105度，封装为直插竖立的，工作寿命比较长。
用于开关稳压电源输出整流的电解电容器，为了减小纹波电压，需要选择ESR尽量小的电容使用。
电源输入部分的电解电容选择NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）公司的EKXG251ELL101ML25S。此款电解电容是黑金刚电解电容的长寿命电容，可满足105摄氏度下长时间工作8000到10000小时，且ESR低，适合电源的输入储能滤波使用。
电源输出部分的电解电容选择NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）公司的EKY-500ETD101MHB5D。此款电解电容ESR小，其充电速度快，用于吸收突波作用时，其实也可以理解成是在给电容充电的过程，所以时间常数越小的电容，吸收突波的效果也越好，适合作为电源输出滤波电容使用。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 7
本文由小简单提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
相关推荐
【选型】针对LED驱动电路滤波应用的引线型铝电解电容器件选型方案
在LED灯的驱动电路中，输出整流滤波电路需要足够大容量的电容来维持电路的稳定性和输出电流的平滑性，经济型的大容量电容通常选择铝电解电容。因此LED系统中要求铝电解电容具有长寿命、耐纹波电流大和耐高温的特性。针对LED驱动电路滤波应用，推荐NIPPON CHEMI-CON（黑金刚）的KY/KZN/KYB系列，可以满足LED驱动电路输出滤波电解电容低ESR、小体积、价格等方面的不同需求。
【选型】电动汽车永磁同步电机驱动推荐黑金刚铝电解电容和薄膜电容，轻松满足电池电压3倍以上耐压需求
电机驱动器在输入侧通常会采用“大电容+小电容”的滤波电路，大电容负责为整个电路提供电压支撑和滤波，为电机运行提供稳定的电压供应；小电容用于高频滤波，使电压波形更加平滑。推荐Nippon Chemi-con公司FTP系列铝电解电容作为支撑电容，TACE/HACE系列薄膜电容作为滤波电容。
【选型】HX系列电解电容可替代尼吉康UHW系列应用于长寿命开关电源或适配器中
开关电源或适配用的输出滤波电容对阻抗要求较高，一般都是使用低阻抗产品，本文推荐使用冠坤电子的HX系列低阻抗电容来替代尼吉康的UHW系列产品。两个系列除了在阻抗参数有点差异，其他参数几乎相同，再加上价格和交期的优势，冠坤电子的HX系列是相当不错的选择。
黑金刚铝电解电容选型表
提供黑金刚（Nippon Chemi-Con）铝电解电容产品选型。安装方式分为贴片型（SMD），引线型（Radial lead），基板自立型（牛角电容）；常规品范围在-55℃~105℃，1000小时~20000小时寿命保证，额定电压范围在4V～600V；尺寸范围最小规格：贴片型电容4mm*5.2mm，容量范围从1uF~120000uF。
|
产品型号
|
品类
|
系列
|
直径(mm)
|
长度(mm)
|
引脚类型
|
电压(V)
|
容值(uF)
|
电容容差
|
最小工作温度(℃)
|
最大工作温度(℃)
|
MOQ/SPQ(pcs)
|
|
EKHE401VSN241MQ25Z
|
牛角型铝电解电容器
|
KHE Series
|
25.4mm
|
25mm
|
Snap-in
|
400V
|
240uF
|
±20%(M)
|
-40℃
|
105℃
|
200
|
选型表 - Nippon Chemi-Con 立即选型
【经验】开关电源输入电容的容值及直流电压计算方法
为了方便大家能更好地理解电容，本文给大家详细讲解开关电源的输入电容的容值和直流电压的算法。关于电源输入电压的铝电解电容，世强代理的NIPPON CHEMI-CON(黑金刚)有丰富的型号选择（PAG系列，KXL系列，KXJ系列等）
KHX 系列基板自立型 铝电解电容器
描述- KHX系列基板自立型铝电解电容器，具备高容量、高纹波特性，尺寸小型化。产品适用于太阳能发电、通用变频器等，耐久性达105℃ 3000小时。与传统KMS系列相比，KHX系列在容量、纹波电流和尺寸上均有优势，有助于减少机器部件数量，实现小型化、低背化和轻量化。
型号- KHX,KHX 系列
【经验】如何计算反激式开关电源的输出电容参数？
在反激式开关电源的设计中，输出电压纹波的大小将直接影响着负载电路的供电稳定性，减小纹波最有效的方法就是滤波电路，可通过电抗器和电容器来实现，输出电容的作用是滤除电流纹波使之变得平滑趋于直流的恒流特性。
PNA 系列贴片型导电性高分子固体铝电解电容器
描述- 该资料介绍了Nippon Chemi-Con公司推出的新型PNA系列导电性高分子固体铝电解电容器。该系列电容器具有超低ESR、长寿命等特点，适用于高温环境，电压范围在2.5Vdc至16Vdc之间，静电容量从100uF至560uF不等。PNA系列电容器在耐久性、高温性能和寿命方面优于传统PXT系列，适用于电源输出端、通信基站等应用场景。
型号- PNA,PNA 系列
【应用】黑金刚铝电解电容EKXG451ELL820MMP1S在工业级嵌入式AC-DC电源模块应用
工业级嵌入式AC-DC电源模块专用电源的项目原型设计之初，开关变压器有鸣音(啸叫)，人耳朵可以听到声音20HZ-20kHz范围, 除了交流输入电流的噪声峰峰值纹波抑制会引起变压器振荡，黑金刚出品的KXG系列工业级铝电解电容，采用耐溶剂性铝塑密封外形封装工艺，避免铝壳应振动剧变引起的溶胀、溶漏解、龟裂异常和形变。低纹波值长寿命特点，非常适用于工业级伺服器嵌入式AC-DC电源模块专用。
【经验】开关电源直流侧电流纹波估算与电解电容选型
开关电源直流侧往往需放置电容来滤波，以减少开关电源谐波对前级直流侧（电池、母线等）产生影响。电解电容手册中一般会给出额定纹波电流值（Rated ripple current）。若选择的电容额定纹波电流值过大，则会造成成本甚至体积浪费；而选择过小会造成电容无法承受而损坏。在实际项目中我们往往无法精确获得直流侧阻抗信息以供精密计算，因此需要进行一些估算，帮助我们选择适当的电容额定纹波电流值。
KHV 系列基板自立型 铝电解电容器
描述- 该资料介绍了KHV系列基板自立型铝电解电容器。产品特点包括高容量、高纹波性能，尺寸小型化，适用于太阳能发电、通用变频器等应用。与KMR系列相比，KHV系列在相同尺寸下提供更大的容量和纹波电流，同时实现小型化。资料还详细介绍了KHV系列的技术优势，如采用新技术的阴极箔，提高了合成容量。此外，还提供了KHV系列与KMR系列在容量、纹波电流和尺寸等方面的比较数据。
型号- KHV,KHV 系列
KMR系列小型咬接式105°C大电容铝电解电容器
描述- 本资料介绍了KMRSeries大型铝电解电容器，该系列产品具有尺寸缩小、高纹波电流容量等特点。产品适用于逆变器控制和开关电源等领域。
型号- EKMR401VSN271MP45S,EKMR181VSN122MP50S,EKMR201VSN561MQ25S,EKMR351VSN122MA50S,EKMR161VSN122MP50S,EKMR161VSN182MR35S,EKMR401VSN331MR30S,EKMR421VSN331MQ45S,EKMR401VSN471MA30S,EKMR451VSN681MA50S,EKMR161VSN102MQ30S,EKMR401VSN471MR40S,EKMR201VSN272MA45S,EKMR421VSN151MP30S,EKMR421VSN391MR40S,EKMR201VSN821MP40S,EKMR351VSN561MR35S,EKMR3B1VSN181MP25S,EKMR3B1VSN221MP30S,EKMR421VSN391MA30S,EKMR181VSN681MQ25S,EKMR181VSN102MP45S,EKMR3B1VSN122MA50S,EKMR421VSN271MQ40S,EKMR351VSN821MA40S,EKMR451VSN271MQ40S,EKMR401VSN121MP25S,EKMR3B1VSN391MP45S,EKMR351VSN331MP45S,EKMR421VSN121MP25S,EKMR351VSN391MR30S,EKMR3B1VSN471MQ40S,EKMR181VSN222MA40S,EKMR251VSN391MP30S,EKMR401VSN681MR50S,EKMR181VSN821MP40S,EKMR3B1VSN271MP35S,EKMR201VSN122MR35S,EKMR201VSN821MR25S,EKMR451VSN561MA40S,EKMR3B1VSN561MR35S,EKMR401VSN681MA40S,EKMR3B1VSN331MQ30S,EKMR421VSN561MA40S,EKMR201VSN102MR30S,EKMR201VSN182MR45S,EKMR401VSN471MQ50S,EKMR181VSN222MA35S,EKMR401VSN221MP35S,EKMR161VSN222MA35S,EKMR251VSN561MP40S,EKMR161VSN272MR50S,EKMR351VSN271MP35S,EKMR161VSN272MA40S,EKMR161VSN122MQ35S,EKMR251VSN152MR50S,EKMR451VSN221MR25S,EKMR161VSN102MP40S,EKMR401VSN331MA25S,EKMR451VSN331MA30S,EKMR351VSN561MQ50S,EKMR251VSN821MQ40S,EKMR451VSN471MA35S,EKMR3B1VSN102MA40S,EKMR181VSN222MR50S,EKMR351VSN221MQ25S,EKMR3B1VSN102MR50S,EKMR421VSN181MP35S,EKMR251VSN152MA40S,EKMR251VSN122MR45S,EKMR421VSN331MR35S,EKMR181VSN152MQ45S,EKMR351VSN681MR45S,EKMR401VSN221MQ30S,EKMR421VSN821MA50S,EKMR□□□VSN□□□M□□□S,EKMR201VSN821MQ35S,EKMR251VSN681MP45S,EKMR3B1VSN471MP50S,EKMR181VSN122MA25S,EKMR401VSN271MR25S,EKMR351VSN821MR50S,EKMR251VSN222MA50S,EKMR421VSN681MA45S,EKMR351VSN271MQ30S,EKMR201VSN102MQ40S,EKMR421VSN221MP45S,EKMR251VSN122MA35S,EKMR451VSN471MR45S,EKMR401VSN331MP50S,EKMR401VSN821MA50S,EKMR161VSN152MQ45S,EKMR351VSN391MA25S,EKMR161VSN152MR30S,EKMR401VSN271MP40S,EKMR161VSN102MR25S,EKMR421VSN181MQ30S,EKMR161VSN182MR40S,EKMR451VSN271MR30S,EKMR161VSN182MA30S,EKMR3B1VSN681MQ50S,EKMR181VSN561MP30S,EKMR351VSN471MQ45S,EKMR401VSN391MQ45S,EKMR181VSN182MA30S,EKMR251VSN561MR25S,EKMR451VSN271MQ45S,EKMR181VSN102MR25S,EKMR201VSN182MA35S,EKMR351VSN681MA35S,EKMR181VSN821MQ30S,EKMR401VSN181MP30S,EKMR201VSN122MQ45S,EKMR251VSN821MQ45S,EKMR351VSN331MR25S,EKMR351VSN151MP25S,EKMR3B1VSN821MA35S,EKMR3B1VSN391MR25S,EKMR451VSN101MP25S,EKMR451VSN561MA45S,EKMR451VSN331MQ50S,EKMR251VSN821MR30S,EKMR3B1VSN331MP40S,EKMR401VSN102MA50S,EKMR351VSN561MR40S,EKMR3B1VSN561MQ45S,EKMR3B1VSN821MR45S,EKMR181VSN182MR40S,EKMR351VSN391MP50S,EKMR251VSN102MR35S,EKMR421VSN271MP50S,EKMR161VSN821MP35S,EKMR251VSN561MQ30S,EKMR351VSN561MA30S,EKMR451VSN271MP50S,KMR,EKMR351VSN331MP40S,EKMR451VSN121MP30S,EKMR201VSN681MQ30S,EKMR3B1VSN471MA25S,EKMR201VSN102MP50S,EKMR181VSN471MP25S,EKMR3B1VSN271MQ25S,EKMR201VSN561MP30S,CONTAINED IN THIS CATALOG AND PRODUCT SPECIFICATIONS.,EKMR181VSN681MP35S,EKMR451VSN181MP40S,EKMR181VSN122MR30S,EKMR401VSN391MR35S,EKMR401VSN561MA35S,EKMR3B1VSN122MA45S,EKMR201VSN152MQ50S,EKMR161VSN152MA25S,EKMR251VSN122MR40S,EKMR181VSN102MQ35S,EKMR181VSN152MR35S,EKMR251VSN681MQ35S,EKMR451VSN151MQ25S,EKMR421VSN151MQ25S,EKMR401VSN561MR45S,EKMR251VSN471MP35S,EKMR451VSN271MA25S,EKMR161VSN222MR45S,EKMR421VSN271MA25S,EKMR451VSN221MQ35S,EKMR421VSN221MQ35S,EKMR401VSN331MQ40S,EKMR451VSN151MP35S,EKMR421VSN561MR50S,EKMR201VSN222MA40S,EKMR451VSN331MR35S,EKMR3B1VSN681MA30S,EKMR161VSN182MQ50S,EKMR201VSN222MR50S,EKMR181VSN222MR45S,EKMR251VSN331MP25S,EKMR421VSN221MR25S,EKMR3B1VSN681MR40S,EKMR401VSN821MA45S,EKMR401VSN271MQ35S,EKMR251VSN102MQ50S,EKMR201VSN122MA25S,EKMR181VSN122MQ40S,EKMR251VSN821MA25S,EKMR421VSN471MA35S,EKMR3B1VSN471MR30S,EKMR161VSN152MQ40S,EKMR421VSN221MP40S,EKMR161VSN821MQ25S,EKMR161VSN561MP25S,EKMR201VSN152MA30S,EKMR421VSN391MQ50S,EKMR251VSN182MA45S,EKMR451VSN221MP45S,EKMR401VSN181MQ25S,EKMR451VSN391MR40S,EKMR421VSN471MR45S,EKMR351VSN102MA45S,EKMR161VSN332MA45S,EKMR181VSN152MQ50S,EKMR451VSN181MQ30S,EKMR351VSN331MQ35S,EKMR451VSN471MR50S,EKMR3B1VSN391MQ35S,KMR SERIES,EKMR201VSN681MP35S,EKMR351VSN221MP30S,EKMR161VSN122MP45S,EKMR201VSN152MR40S,EKMR161VSN681MP30S,EKMR181VSN272MA45S,EKMR421VSN271MR30S,EKMR351VSN391MQ40S
【经验】小型基站电源芯片开关频率异常，低ESR铝电解电容器替代普通钽电容保证电源管理IC电路稳定
电源供电电路中使用了高ESR钽电容导致滤波环路没有满足设计要求，最终导致电源芯片输出端开关频率异常。 使用超低ESR的黑金刚APXS6R3ARA221MF61G电容产品，频率异常问题解决了，同时该系列产品长寿命特性也为我们产品长期可靠运行提供的保障。
LHX 系列基板自立型 铝电解电容器
描述- 该资料介绍了Nippon Chemi-Con公司新推出的LHX系列基板自立型铝电解电容器。该系列电容器具有高容量、高纹波特性，尺寸小型化，适用于太阳能发电、通用变频器等领域。与LXS系列相比，LHX系列在相同尺寸下容量更大，纹波电流更高，尺寸更小，具有长寿命和耐高温等特点。资料还详细介绍了LHX系列的技术优势、应用场景和性能比较。
型号- LHX,LHX 系列
【经验】开关电源主滤波电解电容器屡次爆炸的原因及其防范
开关电源主滤波电解电容器有时会莫名其妙地爆炸，即使该电容器尚未爆炸，也能发现其铝质外壳顶部发生严重变形而呈鼓拱状。对此往往将此归咎为电容器漏电，简单地一换了之，而并不深究其因，以致屡换屡爆。 东佳电子在本文详细介绍开关电源主滤波电解电容器屡次爆炸的原因及其防范。
电子商城
品牌：Nippon Chemi-Con
品类：Aluminum Electrolytic Capacitors
价格：
现货： 200,000
品牌：Nippon Chemi-Con
品类：Aluminum Electrolytic Capacitor
价格：
现货： 200,000
品牌：Nippon Chemi-Con
品类：导电性高分子混合型铝电解电容器
价格：￥0.9971
现货： 19,500
现货市场
品牌：Nippon Chemi-Con
品类：Miniature Aluminum Electrolytic Capacitor
价格：￥1.3300
现货：500
服务
可定制平板变压器、主变压器的开关频率2MHz以内、输入电压1400V以内、输出电压1400V以内，50%以上的产品采用自动化生产，最快3天提供样品、7天交货。
最小起订量： 3000 提交需求>
可定制高压电源模块的输入电压100VDC-2000VDC、功率范围5W-500W/4W-60W； 高压输出电源模块的输出电压100VDC-2000VDC。功率范围：4W-60W。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
查看全部1条回复