【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。
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产品型号
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品类
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系列
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直径(mm)
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长度(mm)
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引脚类型
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电压(V)
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容值(uF)
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电容容差
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最小工作温度(℃)
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最大工作温度(℃)
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MOQ/SPQ(pcs)
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EKHE401VSN241MQ25Z
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牛角型铝电解电容器
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KHE Series
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25.4mm
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25mm
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Snap-in
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400V
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240uF
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±20%(M)
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-40℃
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105℃
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200
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选型表 - Nippon Chemi-Con 立即选型
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KHV Series LARGE CAPACITANCE ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS Downsized snap-ins, 105℃
型号- EKHV3H1VSN221MP30S,EKHV401VSN301MP40S,EKHV3H1VSN311MQ30S,EKHV351VSN661MA30S,EKHV3H1VSN331MR25S,EKHV351VSN461MP50S,EKHV3H1VSN691MR40S,EKHV351VSN631MA30S,EKHV3H1VSN471MA25S,EKHV351VSN1C2MA50S,EKHV401VSN421MQ40S,EKHV401VSN132MA60S,EKHV3H1VSN611MA30S,EKHV3H1VSN841MR50S,EKHV401VSN351MQ35S,EKHV401VSN541MR35S,EKHV401VSN401MR30S,EKHV3H1VSN241MQ25S,EKHV351VSN122MR60S,EKHV3H1VSN102MA45S,EKHV401VSN931MA45S,EKHV3H1VSN601MQ50S,EKHV401VSN551MQ50S,EKHV401VSN681MR45S,EKHV3H1VSN132MA55S,EKHV401VSN541MA30S,EKHV3H1VSN451MQ40S,EKHV3H1VSN591MA30S,EKHV401VSN411MA25S,EKHV351VSN821MA35S,EKHV351VSN181MP25S,EKHV3H1VSN1A2MA45S,EKHV3H1VSN631MR40S,EKHV401VSN301MR25S,EKHV3H1VSN102MR55S,EKHV3H1VSN381MQ35S,EKHV401VSN841MR50S,EKHV3H1VSN741MR45S,EKHV351VSN351MP40S,EKHV351VSN791MQ60S,EKHV3H1VSN431MP50S,EKHV401VSN441MP55S,EKHV401VSN671MA35S,EKHV351VSN411MQ35S,EKHV401VSN201MP30S,EKHV401VSN341MR25S,EKHV351VSN681MR40S,EKHV351VSN571MR35S,EKHV3H1VSN1A2MR60S,EKHV351VSN102MR55S,EKHV351VSN391MR25S,EKHV401VSN161MP25S,EKHV3H1VSN152MA60S,EKHV3H1VSN521MQ45S,EKHV401VSN1A2MR60S,EKHV401VSN841MA40S,EKHV3H1VSN531MR35S,EKHV401VSN981MA45S,EKHV401VSN491MR35S,EKHV401VSN781MR50S,EKHV3H1VSN1D2MA55S,EKHV351VSN901MR50S,EKHV3H1VSN731MA35S,EKHV351VSN861MR45S,EKHV3H1VSN171MP25S,EKHV351VSN241MP30S,EKHV351VSN1F2MA60S,EKHV401VSN591MR40S,KHV SERIES,EKHV351VSN571MP60S,EKHV351VSN971MR50S,EKHV351VSN331MQ30S,EKHV□□□VSN□□□M□□□S,EKHV351VSN641MQ50S,EKHV401VSN491MP60S,EKHV351VSN721MQ55S,EKHV3H1VSN1B2MA50S,EKHV401VSN1A2MA50S,EKHV351VSN112MA45S,EKHV401VSN641MR40S,EKHV351VSN501MA25S,EKHV351VSN511MP55S,EKHV3H1VSN471MR30S,EKHV3H1VSN941MR55S,EKHV351VSN511MR30S,EKHV401VSN112MA50S,EKHV401VSN871MR55S,EKHV351VSN1B2MA45S,EKHV351VSN112MR55S,EKHV3H1VSN581MR35S,KHV,EKHV401VSN431MA25S,EKHV401VSN1C2MA55S,EKHV351VSN621MR35S,EKHV3H1VSN381MP45S,EKHV401VSN941MR55S,EKHV351VSN981MA40S,EKHV401VSN441MR30S,EKHV351VSN1E2MA55S,EKHV401VSN251MP35S,EKHV401VSN351MP45S,EKHV3H1VSN371MR25S,EKHV3H1VSN451MA25S,EKHV351VSN142MA55S,EKHV401VSN621MQ55S,EKHV351VSN791MR45S,EKHV401VSN122MA55S,EKHV3H1VSN741MQ60S,EKHV351VSN112MR60S,EKHV3H1VSN531MP60S,EKHV401VSN971MR60S,EKHV401VSN681MQ60S,EKHV3H1VSN1E2MA60S,EKHV401VSN142MA60S,EKHV401VSN701MA35S,EKHV351VSN291MP35S,EKHV3H1VSN321MP40S,EKHV3H1VSN671MQ55S,EKHV351VSN741MR40S,EKHV401VSN291MQ30S,EKHV351VSN351MR25S,EKHV3H1VSN911MA40S,EKHV351VSN461MR30S,EKHV351VSN401MP45S,EKHV351VSN162MA60S,EKHV401VSN481MQ45S,EKHV351VSN561MQ45S,EKHV401VSN741MR45S,EKHV3H1VSN801MR45S,EKHV351VSN931MA40S,EKHV351VSN261MQ25S,EKHV3H1VSN481MP55S,EKHV401VSN571MA30S,EKHV3H1VSN271MP35S,EKHV3H1VSN122MA50S,EKHV401VSN221MQ25S,EKHV3H1VSN911MR50S,EKHV351VSN132MA50S,EKHV401VSN801MA40S,EKHV3H1VSN871MA40S,EKHV3H1VSN112MR60S,EKHV351VSN781MA35S,EKHV3H1VSN761MA35S,EKHV401VSN391MP50S,EKHV351VSN481MA25S,EKHV3H1VSN431MR30S,EKHV351VSN491MQ40S
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
服务
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务，使用直流电源分析仪测量精度达50µV，8nA，波形发生器带宽100kHz，输出功率300W，示波器200kHz，512 kpts
实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要；并可查看被测开关电源支持协议，诱导多种充电协议输出，结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
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授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
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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
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授权代理品牌：电工工具及材料
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