【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

时间： 2018-06-05 来源：世强

技术问答

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。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 7
| 转发至：

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”。

全部评论（7）

Jordon Lv4 资深工程师 2020-11-17

电解电容纹波电流大小选型跟输出负载电流的关系是什么？电容量对价格影响比较大，有没定量的计算方式？关于寿命，目前规格书都是基于85℃给的，50℃的寿命是多少呢？
- 小学生攻城狮回复：直流电压纹波的大小与滤波电路的电解电容的关系是电容越大纹波越小，小功率电路一般应满足：r*c＞=2t。------r是负载电阻的阻值，c是滤波电容的容值，t是被滤波交流信号的周期。题外话：如要9v转5v，直接使用7805（如电流满足要求的话），输出端只需很小的滤波电容（1微法）即可。个人感觉纹波电流与负载电流关系不大，电容的纹波电流选取与你电源输出电压纹波密切相关
  查看全部1条回复
七彩风云 Lv6. 高级专家 2023-08-29

学习
Jordon Lv4. 资深工程师 2020-11-13

电解电容纹波电流大小选型跟输出负载电流的关系是什么？电容量对价格影响比较大，有没定量的计算方式？关于寿命，目前规格书都是基于85℃给的，50℃的寿命是多少呢？
墨眉 Lv5. 技术专家 2018-11-12

好文学习了收藏一下
二师兄 Lv7. 资深专家 2018-11-10

不错的资料

国丰 Lv7. 资深专家 2018-08-09

好東西
terrydl Lv9. 科学家 2018-07-19

谢谢分享，学习了

没有更多评论了

【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。

器件选型发布时间 : 2019-10-23

【选型】黑金刚车规级高分子铝电解电容器用于电子膨胀阀，电容容量47μF，寿命可达4000小时

某电子膨胀阀需要在电子膨胀阀电源输入端加容量较大的滤波电容，根据需求本文推荐Nippon Chemi-Con推出的高分子铝电解电容器HHXC350ARA470MF61G-CAR，符合AEC-Q200认证，在125℃的条件下，寿命达到4000小时。

器件选型发布时间 : 2023-02-22

如何为光伏逆变器系统选择高质量的电解电容

在光伏逆变器设计中，储能电容一般采用多颗电解电容进行并联，用于前期AC/DC整流滤波储能使用。笔者推荐NCC（俗称黑金刚）LXS系列电解电容，太阳能发电专用，保证105℃ 5000小时（叠加纹波电流）。

器件选型发布时间 : 2018-06-06

【选型】东佳电子（Koshin）铝电解电容器选型指南

目录- 铝电解电容器产品指南产品一览表产品体系图产品型号体系（新版）产品型号体系（旧版）编带规格引线加工小包装单位正确使用电容的方法使用注意事项使用指南焊接推荐条件铝电解电容器产品规格书贴片型铝电解电容器引线型铝电解电容器基板自立型/螺旋端子型铝电解电容器基板自立型特殊端子形状附录

型号- KPH,K3J,KPG,KLF,KLE,KLH,KPL,K3N,KLG,KLJ,K3S,KLL,KPO,KR1-010V101MC110-T/A5.0,KLP,KHP,KLT,KPX,KLS,KHT,KLW,KA3,K4H,K4J,K4L,KR2,KR1,KAG,KZB,KMT,KZF,KZH,KRB,KZL,MRB,MRA,KRF,KZM,KRH,MRF,MRE,KRJ,MRH,KRL,KRN,MRL,KRM,KJH,MRN,KBD,KNR,MRT,MRS,KNT,MRW,KBP,KC3,K2A,KSH,KSJ,KCH,KL4,KR1-10V101MA-T/A,KCL,KL5,K3A

选型指南 - 东佳电子 PDF 中文下载